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Vergleich Low-Light-Fähigkeit verschiedener Sensorgrößen

earnt

Themenersteller
Hallo liebe Technik-Experten,

ich frage mich gerade, ob man bei der Betrachtung von Low-Light-Fähigkeiten verschiedener Sensorgrößen nicht häufig Äpfel mit Birnen vergleicht oder ob ich einfach noch einen Denkfehler habe (evtl. auch durch Unwissenheit).

Mal angenommen ich möchte mit einer Vollformat-Kamera und einer MFT-Kamera das gleiche Foto machen. Ich stelle zum Beispiel an der Vollformat-Kamera ein:
Brennweite 50mm, Blendenzahl f/5.6, Belichtungszeit 1/100, ISO 800

Ich benötige den gleichen Bildwinkel, die gleiche Schärfentiefe, die gleiche Bewegungsschärfe und die gleiche Bildhelligkeit, d.h. in meinem Verständnis (falls die ISO Spezifikation der Hersteller mal als ideal richtig angenommen wird) muss ich an der MFT-Kamera einstellen:
Brennweite 25mm, Blendenzahl f/2.8, Belichtungszeit 1/100, ISO 200

Stimmt das so theoretisch? Gerade bei der ISO bin ich unsicher. Ich habe leider keine zwei Kameras um das mal auszuprobieren. (Und selbst wenn, variiert natürlich das reale ISO vom angegebenen je nach Sensorhersteller, siehe auch folgender Link.)

Wenn ich mir dann Messkurven ansehe (z.B. der Vergleich E-M 1 II vs. A7R II), dann ist die Bildqualität bei den beiden ISOs (800 vs. 200) ziemlich vergleichbar.

Klar, gibt es Einschränkungen bei den Möglichkeiten, bei MFT gibt es einfach nicht so viel Spielraum bei der Offenblende wie im Vollformat. Aber wenn sowieso das Motiv die Blendenöffnung beschränkt, dann muss man doch sehr vorsichtig sein bei "Scores", die die Qualität von Sensoren unterschiedlicher Größe vergleichen und dabei ISO-Werte gleicher Größe ansetzen, oder?
 
Das hast Du prinzipiell schon mal gut erkannt.

Hier kannst Du dazu auch noch einiges lesen:

https://www.docma.info/blog/stichwort-aequivalenz-ist-doch-egal-wie-gross-der-sensor-ist

Trotzdem: ich meine, bei Blende 1.2 an Mft ist Schluss- und das auch nur an einer oder wenigen Brennweiten. Das entspricht f2,4 an FX--> so weit schliesse ich beispielsweise nur sehr selten meine Blende :cool:
edit: auch gibt es IMHO keine mft Zooms mit durchgängiger Blende 1.4 (bei FX beispielsweise 24-70 2.8 und 70-200 2.8)

Ist man aber eh nur bei Blende 8 an FX unterwegs, dann ist es in der Tat von dieser Seite her ziemlich egal, was man nutzt (spezielle Fähigkeiten des Sensors wie Isoless einmal ausgenommen- aber das gilt natürlich auch wieder umgekehrt beim 5-Achsen Stabi).

vg, Festan
 
Zuletzt bearbeitet:
Aber wenn sowieso das Motiv die Blendenöffnung beschränkt, dann muss man doch sehr vorsichtig sein bei "Scores", die die Qualität von Sensoren unterschiedlicher Größe vergleichen und dabei ISO-Werte gleicher Größe ansetzen, oder?

Wenn Du den einen Sensor stärker beschränkst als den anderen (indem Du bspw. 800ISO einstellst), bekommst Du natürlich weniger, als der Sensor kann. Dafür muss man nicht " vorsichtig" sein, das ist selbstverständlich. Und wenn Du alles gleich haben willst, bekommst Du eben auch alles gleich, auch das sollte kein Wunder sein. Der Unterschied ist: Der größere Sensor bietet weitere Möglichkeiten, darunter welche mit höherer Bildqualität, wo der kleinere nicht mithalten kann.
 
Danke für den interessanten Link! :)

Ich hab aber noch einen Nachtrag: Was in meiner und in der Blog-Überlegung fehlt ist die Pixelanzahl des Sensors. Vermutlich gelten meine Überlegungen nur, wenn die Pixelanzahl (in beiden Dimensionen) auf dem Sensor die gleiche ist. (Kann das jemand bestätigen?) Bei den Kameras die ich verglichen habe, ist der Faktor je Dimension allerdings 1,4 (20MPx vs. 40MPx). D.h. wenn ich wirklich das exakt gleiche Bild machen will (auf Pixelebene 1:1 um das Rauschen vergleichen zu können), dann muss ich einen Bildausschnitt bei der Vollformatkamera nehmen und folgende Einstellungen wählen:

VF: Brennweite 50mm, Blendenzahl f/5.6, Belichtungszeit 1/100, ISO 800 -> davon Bildausschnitt
MFT: Brennweite 35mm, Blendenzahl f/4, Belichtungszeit 1/100, ISO 400

Dann wiederum hat die Sony doch ein Stückchen die Nase vorn, so wie es auch der "Score" suggeriert, allerdings nicht ganz so weit, wie es der direkte Vergleich zweier identischer ISOs den Anschein macht.

Stimmt das so?
 
Wenn Du den einen Sensor stärker beschränkst als den anderen (indem Du bspw. 800ISO einstellst), bekommst Du natürlich weniger, als der Sensor kann. Dafür muss man nicht " vorsichtig" sein, das ist selbstverständlich. Und wenn Du alles gleich haben willst, bekommst Du eben auch alles gleich, auch das sollte kein Wunder sein. Der Unterschied ist: Der größere Sensor bietet weitere Möglichkeiten, darunter welche mit höherer Bildqualität, wo der kleinere nicht mithalten kann.

Ja, das stimmt. Das sieht man ja auch an den Messkurven, die maximal erreichbare Qualität ist bei kleinen ISO-Werten deutlich größer. Allerdings eben nur dann, wenn viel Licht da ist (oder nur geringe Schärfentiefe benötigt wird) und eben nicht, was oft gesagt wird, wenn wenig Licht vorhanden ist. Das war mir bisher so nicht klar.
 
Bilder vergleicht man sinnvollerweise in gleicher Ausgabegröße aus gleichem Betrachtungsabstand, auch bzgl. Rauschen. Dann sind die Pixel egal, solange es nur ausreichend viele sind. Und überhaupt führen die meisten Gedankenspiele auf Pixelebene meistens besenfalls zu nichts, oft aber zu völligen Fehlschlüssen.
 
Re: Vergleich Schwachlicht-Fähigkeit verschiedener Sensorgrößen

Der Unterschied ist: Der größere Sensor bietet weitere Möglichkeiten, darunter welche mit höherer Bildqualität ...
Ja – aber nur, wenn genug Licht da ist. Hier geht's jedoch um die Fähigkeiten bei schwachem Licht.


Was in meiner und in der Blog-Überlegung fehlt, ist die Pixelanzahl des Sensors.
Nein, die fehlt nicht.


Vermutlich gelten meine Überlegungen nur, wenn die Pixelanzahl (in beiden Dimensionen) auf dem Sensor die gleiche ist ...
Diese Vermutung trifft nicht zu.

Jetzt dachte ich schon, du wärst endlich einmal einer, der nicht in diese Denkfalle tappt ... aber von wegen. Jetzt bist du doch noch hineingefallen.


[...]

Stimmt das so?
Nein, das ist kompletter Blödsinn.
 
AW: Re: Vergleich Schwachlicht-Fähigkeit verschiedener Sensorgrößen

Jetzt dachte ich schon, du wärst endlich einmal einer, der nicht in diese Denkfalle tappt ... aber von wegen. Jetzt bist du doch noch hineingefallen.

...

Nein, das ist kompletter Blödsinn.

wäre sicher hilfreich für ihn, nicht nur zu beleidigen, sondern es ihm auch zu erklären, warum das so ist. So ist das wenig hilfreich für ihn

vg, Festan
 
... so schnell bin ich nicht beleidigt, aber eine Erklärung hätte ich tatsächlich gerne. :p

Was Waartfarken geschrieben hat ist prinzipiell richtig und natürlich auch am Wichtigsten. Fotos sind ja in der Regel zum Ansehen und nur selten für Messungen da. Trotzdem wollte ich gerne die technischen Prinzipien verstehen.

Mir ist auch tatsächlich nicht klar, warum das Quatsch ist. Ich versuche es noch mal von einer anderen Sichtweise (was in die Richtung von Waartfarkens Anmerkung geht): Wenn ich mein erstes Beispiel betrachte und beide Bilder auf eine (gleiche) Zielgröße bringe (zum Ansehen auf dem Monitor oder zum Ausbelichten), dann reduziere ich die Pixelanzahl von dem VF-Bild stärker als die vom MFT-Bild. Damit reduziere ich in meinem Verständnis auch das Rauschen stärker.

Für andere Kennwerte wie den Dynamikbereich ist es natürlich kein Unterschied. Das hätte ich besser unterscheiden müssen...

Oder?
 
Re: Vergleich Schwachlicht-Fähigkeit verschiedener Sensorgrößen

Mir ist auch tatsächlich nicht klar, warum das Quatsch ist.
Sobald du die Aufnahme aus der Kleinbildkamera beschneidest (wozu eigentlich :confused: ), müßtest du auch Blende und ISO-Wert entsprechend anpassen, um die Äquivalenz zu erhalten.
 
Stimmt das so theoretisch?

Nein. Bei deinem Beispiel betreibst du mft bei Basis-ISO und hast so die maximale Dynamik von ca. 12,5EV. Wenn du z.B. eine KB-Sony mit 14,5EV Dynamik bei ISO 100 auf ISO 800 hochregelst, bricht die Dynamik auf 11,5EV ein, ist also schlechter als bei mft. Bei Äquivalenzrechnungen sollte man stets auch die Dynamik berücksichtigen, sonst lügt man sich in die Tasche.
 
AW: Re: Vergleich Schwachlicht-Fähigkeit verschiedener Sensorgrößen

Sobald du die Aufnahme aus der Kleinbildkamera beschneidest (wozu eigentlich :confused: ), müßtest du auch Blende und ISO-Wert entsprechend anpassen, um die Äquivalenz zu erhalten.

Na um immer ein Pixel mit einem anderen Pixel zu vergleichen. Blende und ISO-Wert hab ich doch angepasst genau um den Faktor Wurzel aus 2 bzw. um das Quadrat davon... :confused:
 
...dann reduziere ich die Pixelanzahl von dem VF-Bild stärker als die vom MFT-Bild. Damit reduziere ich in meinem Verständnis auch das Rauschen stärker.

Vergiss die Pixel, die führen zu nichts. Du bringst beide Bilder auf die gleiche Größe und auf denen kann Dein Auge gleich viele Bildpunkte unterscheiden und unter denen Rauschen erkennen. DxOMark nimmt da 8 Millionen Bildpunkte an, Bill Claff nimmt 1 Million. Bei KB ist die Sensorfläche pro aufgelöstem Bildpunkt natürlich größer, damit auch die erfasste Photonenzahl, und deshalb ist das Rauschen geringer.

Für andere Kennwerte wie den Dynamikbereich ist es natürlich kein Unterschied. Das hätte ich besser unterscheiden müssen..

Die Dynamik nach DxOMark-Lesart ist eine Sache für sich. Die fotografisch relevante Dynamik (bspw. bei Bill Claff) skaliert ziemlich ähnlich wie das Rauschen mit der Sensorgröße.
 
Re: Vergleich Schwachlicht-Fähigkeit verschiedener Sensorgrößen

Na, um immer ein Pixel mit einem anderen Pixel zu vergleichen.
Erstens: Wir haben doch mittlerweile mehrfach klargestellt, daß dieses Denken in Pixeln nur in die Irre führt. Wir betrachten Bilder, keine Pixel.


Blende und ISO-Wert hab ich doch angepaßt, genau um den Faktor Wurzel aus 2 bzw. um das Quadrat davon ...
Zweitens: Wieso Wurzel aus zwei, wenn dein Vergleichs-Format gar nicht mehr linear zweimal so groß ist?
 
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