Kontrastumfang DSLR-Sensoren

Mich würde einmal der Kontrastumfang von DSLR-Sensoren interessieren. Früher hat man ja Schwarzweißfilm einen Kontrastumfang von etwa 8 Blenden zugeschrieben, und ich habe irgendwo mal eine Tabelle zur 350d gesehen, wo der Kontrastumfang auch mit etwa 8 Blenden angegeben war. Subjektiv kommt mir das sehr viel vor. Ich stelle mir das ganze etwa so vor:

Ich habe ein graues Objekt. Das belichte ich jetzt (bei gleicher Zeit und Iso) einmal mit Blende 2,0. Es ist jetzt sehr stark belichtet, im Grunde weiß, hat aber noch ein bisschen Zeichnung und ist noch nicht ausgefressen.
Wenn ich jetzt 8 Blendenstufen abdunkle, ist das nach meiner Rechnung f22, nämlich 8x3 Drittelstops an der 5D. Wenn ich jetzt also das gleiche graue Objekt (gleiche Zeit, gleiche Iso) mit Blende 22 ablichte, erscheint es fast schwarz aber noch mit Zeichnung und nicht abgesoffen.
Stimmt das so? Das kommt mir nur sehr viel vor.

Wenn meine Rechnung richtig ist, stelle ich mir die Frage: Bezeichnet der Kontrastumfang quasi das, was auf einem jpeg direkt aus der Kamera zu sehen ist, oder schließt er den ganzen von-bis-Bereich mit ein, den man im Rawkonverter rauskitzeln kann?

Woher gibt es denn verlässliche Daten bezüglich Kontrastumfang von Kamerasensoren? Vor allem ohne Belichtungsmesser ist mir da kein Heimversuch zu eingefallen.

viele Grüße

Roxbury schrieb:

Mich würde einmal der Kontrastumfang von DSLR-Sensoren interessieren. Früher hat man ja Schwarzweißfilm einen Kontrastumfang von etwa 8 Blenden zugeschrieben, und ich habe irgendwo mal eine Tabelle zur 350d gesehen, wo der Kontrastumfang auch mit etwa 8 Blenden angegeben war. Subjektiv kommt mir das sehr viel vor. Ich stelle mir das ganze etwa so vor:

Ich habe ein graues Objekt. Das belichte ich jetzt (bei gleicher Zeit und Iso) einmal mit Blende 2,0. Es ist jetzt sehr stark belichtet, im Grunde weiß, hat aber noch ein bisschen Zeichnung und ist noch nicht ausgefressen.
Wenn ich jetzt 8 Blendenstufen abdunkle, ist das nach meiner Rechnung f22, nämlich 8x3 Drittelstops an der 5D. Wenn ich jetzt also das gleiche graue Objekt (gleiche Zeit, gleiche Iso) mit Blende 22 ablichte, erscheint es fast schwarz aber noch mit Zeichnung und nicht abgesoffen.
Stimmt das so? Das kommt mir nur sehr viel vor.

Wenn meine Rechnung richtig ist, stelle ich mir die Frage: Bezeichnet der Kontrastumfang quasi das, was auf einem jpeg direkt aus der Kamera zu sehen ist, oder schließt er den ganzen von-bis-Bereich mit ein, den man im Rawkonverter rauskitzeln kann?

Woher gibt es denn verlässliche Daten bezüglich Kontrastumfang von Kamerasensoren? Vor allem ohne Belichtungsmesser ist mir da kein Heimversuch zu eingefallen.

viele Grüße

Zum Vergrößern anklicken....

Gute Frage...

Lass dich nicht täuschen, 8 Blendenstufen Dynamik heißt: Weiss ist f2, Schwarz f22, jeweils dr Reinton... Dort gibt es dann keine Zeichnung mehr, als heißt ein Dynamikumfang von 8 Blendenstufen die optimale (also nur RAW), größtmögliche Breite, bevor Bildstellen ausfressen oder absaufen... Dass heißt 0 ist f22 und 256 ist f2! Generell aber ein schlechtes Beispiel... Kurz: Wie viel Blenden sind zwischen Absaufen und Ausfressen!

Es ist de facto viel weniger!
Es gibt aber zB die Fuji S3pro, die mit S- und R- Dioden 13 Blendenstufen ermöglicht, jeweils aber mit Zeichnung ob der speziele ausgelegten Sensoren...

Und lass dich auch nicht täuschen, 8 Blenden sind in der Praxis nicht viel! Warum sonst gibbet denn DRI/HDI!?

Um auf deine Frage zu Antworten: Alles was aus der Kamera rauszuholen ist im RAW!
Ich hoffe ich treffe da deine Intention...

Ich habe da auch noch irgendwo ne Seite - moment - find ich grad nicht, kommt aber noch...

Roxbury schrieb:

Mich würde einmal der Kontrastumfang von DSLR-Sensoren interessieren. Früher hat man ja Schwarzweißfilm einen Kontrastumfang von etwa 8 Blenden zugeschrieben, und ich habe irgendwo mal eine Tabelle zur 350d gesehen, wo der Kontrastumfang auch mit etwa 8 Blenden angegeben war. Subjektiv kommt mir das sehr viel vor. Ich stelle mir das ganze etwa so vor:

Ich habe ein graues Objekt. Das belichte ich jetzt (bei gleicher Zeit und Iso) einmal mit Blende 2,0. Es ist jetzt sehr stark belichtet, im Grunde weiß, hat aber noch ein bisschen Zeichnung und ist noch nicht ausgefressen.
Wenn ich jetzt 8 Blendenstufen abdunkle, ist das nach meiner Rechnung f22, nämlich 8x3 Drittelstops an der 5D. Wenn ich jetzt also das gleiche graue Objekt (gleiche Zeit, gleiche Iso) mit Blende 22 ablichte, erscheint es fast schwarz aber noch mit Zeichnung und nicht abgesoffen.
Stimmt das so? Das kommt mir nur sehr viel vor.

Wenn meine Rechnung richtig ist, stelle ich mir die Frage: Bezeichnet der Kontrastumfang quasi das, was auf einem jpeg direkt aus der Kamera zu sehen ist, oder schließt er den ganzen von-bis-Bereich mit ein, den man im Rawkonverter rauskitzeln kann?

Woher gibt es denn verlässliche Daten bezüglich Kontrastumfang von Kamerasensoren? Vor allem ohne Belichtungsmesser ist mir da kein Heimversuch zu eingefallen.

Zum Vergrößern anklicken....

Der noch in einem Bild auf den ersten Blick verarbeitete Kontrastumfang kann bei den neueren Kameras z.B. in den Reviews von dpreview.com angeschaut werden.

z.B. für die EOS 400D in JPEG (oben) oder in RAW (ganz unten).

Der Dynamikumfang ist damit noch nicht hinreichend beschrieben, da er sich eigentlich auf die Statistik der Einzelpixel-Signale bezieht:
Dynamikbereich = maximale speicherbare Ladung / Einleserauschen

Hierfür gibt es nur in den Datenblättern der Sensoren verlässliche Informationen. Ansonsten kann man nur versuchen, den Signal/Rausch-Abstand bewerten, der natürlich stark durch Filterung beeinflusst werden kann. Eine "faire" Bewertungsgrundlage ist aus diesem Grund nur schwer zu bilden, allenfalls durch Direktanalyse von Sensor-Rohdaten. In JPEG-Daten kann bereits in der Kamera so viel gefiltert und im Schwarzpunkt gedreht sein, dass die "Daten" im Grunde nicht mehr für eine faire Bezifferung des S/N-Abstandes geeignet sind.

Wenn meine Rechnung richtig ist, stelle ich mir die Frage: Bezeichnet der Kontrastumfang quasi das, was auf einem jpeg direkt aus der Kamera zu sehen ist, oder schließt er den ganzen von-bis-Bereich mit ein, den man im Rawkonverter rauskitzeln kann?

Zum Vergrößern anklicken....

Natürlich bezieht sich das auf die Reserven im RAW. In einem alltäglichen Bild ohne extreme Kontraste würde man überhaupt keine 8 Blenden Kontrastumfang haben wollen, weil die Dynamik dann nicht ausgenutzt würde und das Ergebnis dann viel zu flau wäre. In vielen Fällen reduziert man sogar per EBV den Kontrastumfang.

DRI ist nicht nur einfach eine lineare Erweiterung des Kontrastumfangs, denn das hätte denselben unerwünschten Effekt der abgeflachten Kontraste. DRI faßt ziemlich raffiniert sehr helle und sehr dunkle bildwichtige Bereiche zusammen, wobei ein gewisser Mittenbereich vernachlässigt wird. Ist also weniger eine Erweiterung des Kontrastumfangs als eine selektive Zusammenfassung zweier Bilder, ähnlich wie das manuelle Bearbeiten mit Masken, nur halt automatisch anhand der Helligkeit.
Mit DRI aus zwei Konvertierungen derselben RAW-Datei lassen sich manchmal Ergebnisse erzielen, die man so mit keiner Einstellung des RAW-Konverters direkt hinbekommen würde.

Also wenn die Bilder bei 8 Blendenstufen in den Endbereichen ausfressen oder absaufen, von wieviel kann ich denn dann ausgehen, wenn ich noch etwas Zeichnung haben will? Getrost 6 Blenden?

Grüße

beiti schrieb:

Mit DRI aus zwei Konvertierungen derselben RAW-Datei lassen sich manchmal Ergebnisse erzielen, die man so mit keiner Einstellung des RAW-Konverters direkt hinbekommen würde.

Zum Vergrößern anklicken....

Das ist aber kein prinzielles Problem, sondern eben das Resultat der Tatsache, dass die klassische "Fill-light"-Funktion der meisten Koverter deutlich weniger komplex arbeitet als etwa die "Shadow-Highlight"-Funktion von PS. Fill light ist eben ein recht einfaches Mapping.

Roxbury schrieb:

Also wenn die Bilder bei 8 Blendenstufen in den Endbereichen ausfressen oder absaufen, von wieviel kann ich denn dann ausgehen, wenn ich noch etwas Zeichnung haben will? Getrost 6 Blenden?

Zum Vergrößern anklicken....

Es geht also weiterhin um die Bewältigung eines bestimmten Eingangskontrastes. Also gut:

Die klassische Belichtungsmessung geht von 5 Blenden Kontrastumfang eines "Standardmotivs" aus. Neutralgrau wird dabei ins gometrische Mittel dieser 5 Blenden (18% Grau) gelegt, genauer:
1 / (2^2,5) = 17,678 %

Gegenüber dieser Standardbelichtung haben unterschiedliche Filmemulsionen bzw. -Verarbeitungsvarianten ebenso wie verschiedene digitale Bildwandler jeweils unterschiedliche Belichtungsreserven. Diese Belichtungsreserven sind bei ISO-100 an allen Systemen in etwa wie folgt zu sortieren (differenzierbare Blendenstufen in groben Werten in Klammern):

Farbnegativfilm (12) >
optimale DSLR-Sensoren in RAW (11) >
consumer-DSLR in RAW (9-10) >=
SW-Film (9) >=
DSLRs in JPEG (8-9) >
gute Kompakte (8-9 im JPEG, aber 1-2 Stufen Rauschen) >
Diafilm (6-7) >
einfache Kompakte (8-9, aber 2-4 Stufen im Rauschen)

Hat also das Motiv 8 Blendenstufen Kontrastumfang, dann ist es auf Diaemulsion kaum mehr differenziert abzubilden. In JPEG geht es, DSLRs vermeiden zusätzlich noch störendes Rauschen.

Hat das Motiv 10 Blenden Kontrastumfang, dann sind bei jeder DSLT in JPEG Lichter ausgefressen oder/und Schatten abgesoffen. Daher müssen digital auch an DSLRs schon alle Register gezogen werden, damit man korrekt belichtet und aus einem einzigen RAW-File per Gradationskurven die Schatten aufhellt und den Headroom in den Lichtern ausnutzt. Dabei werden in manchen Bereichen die Kontraste etwas abgeflacht, damit Zeichnung im fertigen Bild noch erhalten bleibt. Ein Farbnegativfilm wird je nach Operator in der Durchzeichnung gut (aber etwas flauerer Kontrast) oder in der Durchzeichnung nicht perfekt (dafür mit knackigerem Kontrast) ausfallen können.

Siehe auch Dynamic Range Analysis und folgende Kapitel dazu

Beispiel gefällig?

Dieses Bild:
Anhang anzeigen 183026
ist ein Scan eines Farbnegativs (ja ich weiss, kein Qualitätsscan: vom 10x15-Bild mit einem Billigscanner gemacht), die Farb- & Belichtungscharakteristik des Originalbildes ist allerdings erhalten - der Bildeindruck ist vom Dynamikumfang her eher eng, hoher Kontrast: fast wie Dia; davon einmal abgesehen finde ich den Papierabzug dieses Bildes (der Scan ist schon etwas schlechter als der Abzug ) sehr OK in den Schatten, lediglich die Lichter sind etwas unbefriedigend: oder anders gesagt - ganz grob geschätzt - das Motiv umfasst vielleicht 5 Blendenstufen und sollte vielleicht besser 6 haben, aber 8 oder mehr wären für dieses Motiv nun wirklich nicht nötig oder auch nur erwünscht [der Himmel würde zu blass werden, die Schatten unnatürlich aufgehellt ... das Bild würde einen ganz anderen Eindruck vermitteln]

so kriegt man häufig Farbnegativ von Massenlaboren entwickelt, und gegenüber diesem Ergebnis ist das RAW einer DSLR ganz bestimmt im Vorteil - aber aus einem Negativ kann jemand, der's kann, noch wesentlich mehr herausholen (wenn's benötigt wird)

und vor allem: Farbnegativ ist sehr tolerant gegenüber ungenauer Belichtung - auch, wenn man um 1-2 Blenden "danebenhaut", kann noch durchaus sehr brauchbares herauskommen

letztlich ist aber für den Amateur (wie etwa mich) der Umgang mit RAW bei solchen Motiven wesentlich einfacher & praktikabler, da man mit Farbnegativausarbeitung entweder wesentlich mehr Know-How braucht - oder halt mehr Geld ... (für ein professionelles Fotolabor nämlich)

Bezeichnend für eine hohe Eingangsdynamik ist stets, dass der Betrachter vom eigentlichen Motivkontrast nichts bemerkt. Umgekehrtes hingegen ist häufig ein Indiz, dass es die Digi bzw. die Film-/Scannerkombination nicht gepackt hat. Oder mit anderen Worten: nur ein zu geringer Dynamikrange wird gegenüber außenstehenden Betrachtern bildwirksam.

Allerdings ist heutzutage oft genug die verwendete Optik der limitierende Faktor und nicht die Cam.

NoNo schrieb:

Allerdings ist heutzutage oft genug die verwendete Optik der limitierende Faktor und nicht die Cam.

Zum Vergrößern anklicken....

Wie das? Produziert ein Objektiv Streulicht, dann wird es für die Kamera ja quasi leichter, den nun abgemilderten Kontrast in ein Bild ohne abgesoffene Schatten umzusetzen. Ist das Objektiv hingegen halbwegs ordentlich, so limitiert es nicht.

Siehe auch: http://www.digitale-slr.net/showpost.php?p=439768&postcount=1

NoNo schrieb:

Siehe auch: http://www.digitale-slr.net/showpost.php?p=439768&postcount=1

Zum Vergrößern anklicken....

Siehe auch: http://www.digitale-slr.net/showpost.php?p=439886&postcount=12

... aber wir sollten lieber nicht in Beiträgen Anderer (oder alten Beiträgen seiner selbst) sprechen. Zudem beantwortet der Beitrag von A. Uschold meinen Punkt in keinster Weise. Objektive limitieren die Eingangsdynamik entweder gar nicht, nur lokal (Reflexe) oder durch globalere Schleier im ungünstigsten Fall (schlechte Vergütung, extrem kritischer Störlicht-Einfall). Ein "generelles Streulicht" von 0,X % (er nennt eine Zahl von 0,5%) gibt es nicht.

Ausserdem: Würden Objektive so fürchterlich viel Streulicht produzieren, so gäbe es ja gar keine keine abgesoffenen Schatten mehr, sondern eben nur jene besagten Schleier.

Richtig, weshalb Schneider-Kreuzgnach auch schreibt:

Gute Optiken haben einen Falschlichtanteil von weniger als 3 %

Aber egal wie, ich würde nie Hochleistungsmakros oder so für Nachtaufnahmen verwenden wollen. Das ist häufig genug des Guten zuviel, weshalb einst schlichte Serie-E Nikkore mit ihrer kostengünstigen Vergütung meine Favoriten waren und heute bestimmte Zooms.

NoNo schrieb:

Siehe auch Dynamic Range Analysis und folgende Kapitel dazu

Zum Vergrößern anklicken....

Danke für den Link!

Diese Testmethode hinterläßt nicht den schalig-fauligen Geschmack der TCTau-Methode.

Mi67 schrieb:

Siehe auch: http://www.digitale-slr.net/showpost.php?p=439886&postcount=12

... aber wir sollten lieber nicht in Beiträgen Anderer (oder alten Beiträgen seiner selbst) sprechen. Zudem beantwortet der Beitrag von A. Uschold meinen Punkt in keinster Weise. Objektive limitieren die Eingangsdynamik entweder gar nicht, nur lokal (Reflexe) oder durch globalere Schleier im ungünstigsten Fall (schlechte Vergütung, extrem kritischer Störlicht-Einfall). Ein "generelles Streulicht" von 0,X % (er nennt eine Zahl von 0,5%) gibt es nicht.

Ausserdem: Würden Objektive so fürchterlich viel Streulicht produzieren, so gäbe es ja gar keine keine abgesoffenen Schatten mehr, sondern eben nur jene besagten Schleier.

Zum Vergrößern anklicken....

IIRC bedeutet 3% Streulicht, daß 3% des Lichts gestreut werden. Zweifel daran?

Habe ich ein Bild, daß zur Hälfte aus Weiß (100%) und zur Hälfte aus Schwarz (0%) besteht, dann ist das Schwarz auf 1,5% Helligkeit aufgehellt (d.h. immer noch 6 Blenden Helligkeitsunterschied).

Habe ich ein Bild, daß zu 8% aus Weiß (100%), zu 10% aus Hellgrau (40%) und zu weiteren 12% aus Mittelgrau (18%) besteht, der Rest sei Schwarz (0%), dann ist das Schwarz auf 1,5% Helligkeit aufgehellt (d.h. immer noch 6 Blenden Helligkeitsunterschied). Dort wird das Schwarz auf 0,4% Helligkeit aufgehellt (d.h. immer noch 8 Blenden Helligkeitsunterschied).

Die Wurst-Käse-Felle (worst case in englisch), in denen die 3% greifen, sind:
* Weißes Blatt Papier mit schwarzem Loch
* extrem helle Lichtquellen direkt ins Bild

Frank Klemm schrieb:

IIRC bedeutet 3% Streulicht, daß 3% des Lichts gestreut werden. Zweifel daran?

Zum Vergrößern anklicken....

Daran nicht, aber warum sollten die 3% alle in Richtung des Sensors laufen? Wenn wir das im Objektiv entstehende Streulicht aus einem Punkt in Zentrum des Objektivs ausgehen lassen, so fallen davon vielleicht noch 1/8 der Kugeloberfläche auf den Sensor - und das auch nur im voll aufgeblendeten Zustand. Beim Abblenden das aus den vorderen Objektivanteilen stammende Streulicht noch wesentlich effizienter abgeschirmt (Raumfiltereffekt der Blende).

Habe ich ein Bild, daß zur Hälfte aus Weiß (100%) und zur Hälfte aus Schwarz (0%) besteht, dann ist das Schwarz auf 1,5% Helligkeit aufgehellt (d.h. immer noch 6 Blenden Helligkeitsunterschied).

Zum Vergrößern anklicken....

Wann aber herrscht eine extreme Dynamik? Doch meist nur dann, wenn entweder der Himmel extrem hell ist, oder wenn bei Nachtaufnahmen die Lampen überstrahlen. In ersterem Fall blendet man üblicherweise ab, so dass die Schleier nur in aufgeblendeten Gegenlichtaufnahmen oder bei wirklich schlechten Vergütungen zum Tragen kommen.

In Nachtaufnahmen ist hingegen das Verhältnis aus hellen Lichtquellen = Weiss = 100% und dunklen Bildanteilen (Schwarz = 0%) eher so, dass die Spitzlichter weniger als 10% der Bildfläche einnehmen (und dies wäre schon sehr viel). Wenn also 10% der Bildfläche mit 3% Streuung verteilt werden, dann landen ca. 0,4% des Streulichtes auf den verbleibenden 90% der Bildfläche und heben das Signal dort von 0% auf ca. 0,03% an. Der Kontrastbereich des Bildes nach Streuung durch die Optik wäre dann ca. 1:3300, entsprechend einem Bereich von kanpp 12 Blendenstufen. Meiner Erfahrung nach ist der Schleier-Anteil bei richtig guten Objektiven sogar nochmals einen Tacken höher - zumal nach Abblenden.

Es ist zwar so überhaupt nicht meine Art keine Rechenbeispiele zu bringen, aber zur Abwechsung nur mal zwei Bilder. Die Streulichtblende war natürlich aufgesetzt. Oben das Bild mit Streulicht und um zu zeigen wo es her kam, das direkte Bild darunter.

Roxbury schrieb:

Mich würde einmal der Kontrastumfang von DSLR-Sensoren interessieren. Früher hat man ja Schwarzweißfilm einen Kontrastumfang von etwa 8 Blenden zugeschrieben, und ich habe irgendwo mal eine Tabelle zur 350d gesehen, wo der Kontrastumfang auch mit etwa 8 Blenden angegeben war.....

Zum Vergrößern anklicken....

Relativ,... je nach Entwickler bekommt man zB aus einem Agfa 100er 14 Belnden raus,...

Kann manmit Digital deshalbnicht vergleichen, weil (anderes Thema) weniger Helligkeitswerte zur verfügung stehen, und diese nicht linear verteilt sind.

Spielt dann wieder eine Rolle beim Rauschen in den dunklen Tönen.

Gruss
Boris