Experiment: AA-Filter aus S5 ausgebaut

Ich hatte mich schon lange gefragt, was wohl passiert, wenn man den AA-Filter aus einer x-beliebigen Bayer-DSLR herausbaut und war vor einem halben Jahr schon drauf und dran meine D80 umbauen zu lassen.

Jetzt habe ich meine Liebe zur S5 entdeckt und mir zwei gekauft. Also war die Möglichkeit gegeben, eine modifizieren zu lassen und eine als Vergleich zu behalten. Der Umbau ist noch provisorisch, die Farbgebung ist etwas ins Kühle verschoben, das neue Glas auf dem Sensor also noch nicht optimal. Zur Demonstration der Detailgenauigkeit oder -ungenauigkeit, ob wirklich mehr Details oder nur falsche Artefakte entstehen, ist das Ganze aber durchaus geeignet.

Hier also ein paar Bilder. Es ist wirklich Geschmacksache, ob man den Schärfezugewinn mag oder nicht. Es scheidet einfach die Geister. Meine Meinung ist, dass Bayer-Sensoren hoffentlich bald der Vergangenheit angehören und wir wirkliche 1:1 Pixelschärfe bekommen. Aber, bis das mal verwirklicht ist (und nein, Foveon ist keine Alternative für mich, ich die ich keine einzige Sigma-Linse mein eigen nenne, weil ich die nicht mag), hier ein paar Beispiele aus der heutigen Produktion (Konverter=Lightroom).

Hier noch ein Vergleich auf Stativ etc. Allerdings schlimme Lichtbedingungen hier im Büro

ohne Tiefpassfilter


mit Tiefpassfilter

Ja nett, man sieht schon eine schärfe Zuname bei den Münzen.

Allerdings wenn Du das normale Foto etwas nach schärfst nähert sich das schon gut an das modifizierte.

Hallo Pam,

super Fotos hast Du da. Waren die mit dem 60mm Makro aufgenommen?

Wie würdest Du den Schärfe Zuwachs einordnen wenn Du eine "normales" Objektiv nimmst, vielleicht 17-55?

Viele Grüsse,

Julian

Ich hoffe ich verstehe es grundsätzlich, das der AA-Filter so etwas ist wie die Kantenglättung am Bildschirm (OpenGL/DirectX). Wenn ja, dann solltest Du da etwas vorsichtig sein. Ich kenne noch die Probleme mit meiner D50 und z.B. einem sehr scharfen Nikkor 50mm/f1.8 (anbei ein Beispiel). Da hat die Linse eindeutig die Schärfe-Leistung der Cam überschritten, was die Moire-Problematik erkennen läßt. Das Bild ist direkt aus NEF als JPEG gespeichert und beschnitten. Um sicher zu sein solltest Du solche Fälle mal abtesten, also querverlaufende saubere eng anliegende Linienpaare. Aber trotzdem erstmal alle Achtung an deinen Mut diese Änderungen vornehmen zu lassen. Meiner Meinung nach ist USM aber die bessere Wahl.

Gruß
Michael

Vagabund schrieb:

Da hat die Linse eindeutig die Schärfe-Leistung der Cam überschritten, was die Moire-Problematik erkennen läßt. Das Bild ist direkt aus NEF als JPEG gespeichert und beschnitten. Um sicher zu sein solltest Du solche Fälle mal abtesten, also querverlaufende saubere eng anliegende Linienpaare.

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Ich denke, dieses Moiré Phänomen heißt Nyquist-Freqenz. Es kommt meistens vor, wenn die Gitterlinien/Dachstrukturen weiter weg sind und die Schärfentiefe eher groß. Kein Problem für mich, denn ich habe ja noch eine unmodifizierte S5.

julianz schrieb:

Waren die mit dem 60mm Makro aufgenommen?
Wie würdest Du den Schärfe Zuwachs einordnen wenn Du eine "normales" Objektiv nimmst, vielleicht 17-55?

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Nein, ich nahm das Tamron 90, mein schärfstes Objektiv. Der Zuwachs an Schärfe ist genauso groß, wenn man ein anderes Objektiv nimmt, denn der Hardware-Filter ist sowas wie ein eingebauter Gaussscher Weichzeichner von vielleicht 0,6 pix (Schätzung), der Schärfegewinn ist also immer gleich.

bloo schrieb:

Der Zuwachs an Schärfe ist genauso groß, wenn man ein anderes Objektiv nimmt, denn der Hardware-Filter ist sowas wie ein eingebauter Gaussscher Weichzeichner von vielleicht 0,6 pix (Schätzung), der Schärfegewinn ist also immer gleich.

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Ich bin hier einen andere Theorie - und zwar gibt es Objektive welche eine hohe Auflösung haben aber einen relativ geringen Microkontrast, nach eigener Erfahrung das 18-70 z.b. Dieses sieht an einer D70 prima aus, an der S5 flau. Ein anderes, z.b. das 17-50 Tamron hat, zumindest an seinem langen Ende, einen viel höheren Microkontrast und kann, so zumindest meine Theorie, den AA Filter besser durchdringen.

D. h. ein Bild von dem Tamron kann man durch USM scharf machen, wogegen ein Bild vom 18-70 nicht mehr zu verbessern war, da die Dateils nicht aufgezeichnet wurden.

Ich finde Makro Bilder generell scharf genug, wogegen Weitwinkel (Tamron am kurzen Ende, aber auch, in geringerem Masse, das Tokina 12-24 und sogar, auch abgeblendet, das Sigma 14mm) nicht genügend Details zeichnen. Ich habe jetzt eine DP1 und das dort verbaute 16mm zusammen mit dem eingebauten Sensor, zeichnet so, wie ich das gerne hätte (Beispiel, Thread).

Interessant wäre auch ein Vergleich der 12MP Fassung der Bilder bei 100% - hier müsste man einen Gewinn an Details und Schärfe deutlich sehen.

cpx schrieb:

Allerdings wenn Du das normale Foto etwas nach schärfst nähert sich das schon gut an das modifizierte.

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Nachtrag: Nach meiner Erfahrung kann man mit USM recht gut Schärfe zurückgewinnen, sofern die Dateils tatsächlich aufgezeichnet wurden. Ein Nachteil erleidet man hier bei höheren ISO, wo man durch USM auch das Rauschen verstärkt. Auch das Bokeh sollte man nicht schärfen sonst bekommt man schnell "Matsch". Ich verwende daher wenn nötig eine selektive Schärfung - die teilweise Einblendung (weicher Radierer) einer geschärften Ebene in die ungeschärfte Ebene. Ein von vornerein schärferes Bild sollte abwer immer ein natürlicheres Resultat bringen, vor allem wenn das Licht nicht ganz so gut ist.

Viele Grüsse,
Julian

Hallo Pam,

hier habe ich noch ein Beispiel für Moire in einem Portrait - aus D70, 85mm F1.8, entwickelt mit Bibble.
Anhang anzeigen 494709

Siehts Du sowas in Deinen Bildern ?

Viele Grüsse,
Julian

julianz schrieb:

Ich bin hier einen andere Theorie - und zwar gibt es Objektive welche eine hohe Auflösung haben aber einen relativ geringen Microkontrast, nach eigener Erfahrung das 18-70 z.b. Dieses sieht an einer D70 prima aus, an der S5 flau. Ein anderes, z.b. das 17-50 Tamron hat, zumindest an seinem langen Ende, einen viel höheren Microkontrast und kann, so zumindest meine Theorie, den AA Filter besser durchdringen.

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Hallo Julian, ich stütze mich auf eine Aussage von einem, der seine D40 hat umbauen lassen, er meinte, seine Gurkenobjektive wirkten jetzt wie brillante Optiken ... Meine Meinung ist, dass der Weichzeichner im Filter eine konstante Größe ist, aber ich bin keine Physikerin.

Jetzt mache ich noch ein paar Crops von dem Porträt für Dich. Moiré habe ich erst in den Batterien festgestellt, das sah man aber auch schon in dem Vergleich mit der unmodifizierten Kamera der Fall.

Den Ausschnitt am Hemd will ich auch nicht vorenthalten, wobei das nicht in der Schärfeebene liegt. Der Euro liegt auch auf einem Kissen und konnte kein Moiré feststellen. Erst wenn ich Ganzkörperaufnahmen im Studio mache mit Jeans-Trägern wird es interessant.

bloo schrieb:

Jetzt mache ich noch ein paar Crops von dem Porträt für Dich. Moiré habe ich erst in den Batterien festgestellt, das sah man aber auch schon in dem Vergleich mit der unmodifizierten Kamera der Fall.

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Das sieht alles perfekt aus - nicht diese ekligen Farbfehler die ich von der D70 (mit scharfer Optik) kenne. Das Probem das man bei der D70 dann zuweilen sieht waren rot-blau-grün gepunktete Linien, alos eben den Effekt den der AA Filter vermeinden soll.

Natürlich ist der AA Filter eine feste Grösse, jedoch wird ein VOR dem Filter schärferes Bild auch nach dem Filter noch einigermassen Details haben wogegen bei einer unscharfen Optik hinten nur noch Sosse ist.

Super, Dein Experiment!

Grüsse,
Julian

Julian, Artefakte habe ich an wenigen Stellen entdecken können. Z.B. Spitzlichter am Wasser waren betroffen. Allerdings sind die weder in den Jpgs zu sehen noch nach der RAW-Konvertierung durch LR. Der scheint das als Chroma Noise zu sehen und das wird ja automatisch weggefiltert.

Weiß nicht, ob Dein Problem evtl. an Bibble liegt. Hättest Du die Möglichkeit, mal einen anderen Konverter auszuprobieren? Dann weiß ich auch immer noch nicht, ob es nicht an den achteckigen Pixeln liegt, dass Moiré-Strukturen mit der S5 gar nicht so häufig auftreten. Aber wie gesagt, ich kenne mich mit Optik so ganz und gar nicht aus (und will es auch gar nicht ).

bloo schrieb:

Weiß nicht, ob Dein Problem evtl. an Bibble liegt. Hättest Du die Möglichkeit, mal einen anderen Konverter auszuprobieren?

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RAW Fotostudio. Das war nicht so tool. Der Moire Effekt ist allerdings bekannt bei der D70.

bloo schrieb:

Dann weiß ich auch immer noch nicht, ob es nicht an den achteckigen Pixeln liegt, dass Moiré-Strukturen mit der S5 gar nicht so häufig auftreten. Aber wie gesagt, ich kenne mich mit Optik so ganz und gar nicht aus (und will es auch gar nicht ).

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Das könnte schon sein.

Ganz typisch waren die Moire im Wimpernbereich - Deine Beispiele zeigten den Effekt nicht. Lich spielt natürlich eine Rolle, je kontrastreicher desto gefährlicher.

Viele Grüsse,

Julian

bloo schrieb:

Der Zuwachs an Schärfe ist genauso groß, wenn man ein anderes Objektiv nimmt, denn der Hardware-Filter ist sowas wie ein eingebauter Gaussscher Weichzeichner von vielleicht 0,6 pix (Schätzung), der Schärfegewinn ist also immer gleich.

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Im Prinzip ist das nicht schlecht beschrieben, physikalisch korrekt macht ein AA Filter folgendes:

Beim Durchleuchten vom Filter produziert er ein Doppelbild. Die aus dem Filter kommenden zwei Bilder sind um einen gewissen Betrag horizontal gegeneinander verschoben. Je dicker der Filter, umso weiter liegen die beiden Bilder auseinander und umso größer die erzeugte Unschärfe. Ein zweiter AA Filter macht dann den gleichen Spaß noch mal in vertikaler Richtung.

Hat man harte kontrastreiche Kanten, dann verschwimmen die durch den AA Filter etwas, man kann sie aber mit USM wieder herstellen. Feine und kontrastarme Strukturen werden vom Tiefpassfilter aber so weit glatt gebügelt, dass sie auch mit USM nicht wieder rekonstruiert werden können.

Nightshot schrieb:

Beim Durchleuchten vom Filter produziert er ein Doppelbild. Die aus dem Filter kommenden zwei Bilder sind um einen gewissen Betrag horizontal gegeneinander verschoben. Je dicker der Filter, umso weiter liegen die beiden Bilder auseinander und umso größer die erzeugte Unschärfe. Ein zweiter AA Filter macht dann den gleichen Spaß noch mal in vertikaler Richtung.

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Super Erklärung. Danke sehr.

Nightshot schrieb:

Hat man harte kontrastreiche Kanten, dann verschwimmen die durch den AA Filter etwas, man kann sie aber mit USM wieder herstellen. Feine und kontrastarme Strukturen werden vom Tiefpassfilter aber so weit glatt gebügelt, dass sie auch mit USM nicht wieder rekonstruiert werden können.

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das macht man deshalb, um die Eindeutigkeit der Bildrekonstuktion zu gewährleisten. Wenn die feinen Strukturen durch räumliche Frequenzen beschrieben werden, die ein vielfaches der größten Frequenz des Sensors ist, erzeugen diese immer die gleichen RAW Sensordaten, bei Verstimmungen kommt es zu Interferenzen, denn Moiré, das entsteht z.B wenn feine Linien mit einem Winkel zueinander überlagert werden, so das die Details jenseits der Sensorauflösung ist.

Die Signalrekonstruktion ist nicht mehr eindeutig weswegen Moiré Pattern entsehen. Sie wird erst dann eindeutig, wenn man diese Feinstukturen unterdrückt. Das funktioniert genau so wie @Nightshot das schön beschrieben hat.

Wenn man den Tiefpassfilter ausbaut, besteht die Hoffnung, das man mehr Information einsammelt. Das stimmt aber eben nicht, weil die Eindeutigkeit nicht mehr gegeben ist. Wir müssen noch von außen zusätzliche Informationen dem Entwicklungsprozesse zufügen. Die Fotografin muß diese liefern, und entscheiden, ob gewissen Stukturen real sind oder Artefakte. Das kann die Kamera nicht mehr leisten. Der lohn kann eine scheinbar höhere Auflösung sein, was man aber einmal nachmessen müßte.

Mein Eindruck ist, es gibt gute Gründe den AA Filter auszubauen, aber genauso gute in eingebaut zu lassen. Daher scheint Pam's Strategie die beste zu sein mit zwi Kameras zu arbeiten.

Da ich als Amateur mir nur eine leisten kann, versuche ich eher über gute Optik diese Grenzen zu überschreiten. Aber ihr Profis könnt uns gerne Eure Erfahrungen mitteilen.

gruss
Frithjof

Frithjof.B schrieb:

Mein Eindruck ist, es gibt gute Gründe den AA Filter auszubauen, aber genauso gute in eingebaut zu lassen. Daher scheint Pam's Strategie die beste zu sein mit zwi Kameras zu arbeiten.

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Frithjof, Du als Physiker siehst die Sachen nüchtern und wissenschaftlich. Bei mir muss einfach das Bild eine gewisse Emotionalität haben. Wenn wir z.B. wir einen Sonnenuntergang oder ein Kinderbild anschauen, ruft das ein gewisses "Ah, wie schön" in unser hervor. Wenn das ein elektronisch erzeugtes Bild auch schafft, dann lässt es sich meist auch verkaufen.

Momentan liegt die unmodifizierte S5 in der Ecke und fängt Staub
Hier ein paar Nachtaufnahmen aus meiner guten alten Heimatstadt Bayreuth. Ich denke, der Detailgewinn sieht real aus, auch wenn er physikalisch wahrscheinlich nicht da ist

Ist das wirklich ISO 640-800, oder lügt mein EXIF-Programm da

Speziell bei den letzten Bildern fällt es mir schwer, eine deutliche Verbesserung der Detailwiedergabe zu erkennen, was aber ohnehin problematisch ist, sofern es sich nicht um 100%-Crops handelt.

Wenn ich Bilder von meiner D50 und meiner D300 auf solche Größen verkleinere, sehe ich auch keinen Unterschied mehr, obwohl die Auflösung der D300 selbst mit AA-Filter eklatant höher ist.

Bei der Münze auf Seite eins sieht man hingegen sehr schön den Zugewinn an Details, wobei ich da wieder die Bildqualität bei beiden Bildern nicht berauschend finde - kann auch an der Linse liegen, aber das war doch das 60er Macro?

Wäre denke ich interessant, hier noch mal einen Shot vom Stativ mit f8-f11 zu machen, da sollte ein gutes Makro ja ohne weiteres die Auflösung der Kamera "knacken" und wirklich Pixelscharfe Details liefern, gerade ohne den Filter.

Wenn du das noch mal machen könntest?

LGW, ich werde sicher bald mit Stativ losziehen und ISO 100 Langzeitaufnahmen machen. Aber gestern interessierte mich zunächst, was im hohen ISO-Bereich möglich ist. Angefangen habe ich mit 640, 800 und bin dann auf ISO 1000 gegangen. Und ich selber finde das Rauschen gar nicht so schlimm, die Körnigkeit emfpinde ich als sehr natürlich. Habe in Lightroom die Default-Farbrauschunterdrückung von 25 auf 15 reduziert. Hier mal ein paar 1:1 Crops aus den 12 Mpix(!)-Daten von obigen Bildern. Nicht schlecht für einen 5 Jahre alten Sensor, finde ich

Moin Pam,

bloo schrieb:

Bei mir muss einfach das Bild eine gewisse Emotionalität haben. Wenn wir z.B. wir einen Sonnenuntergang oder ein Kinderbild anschauen, ruft das ein gewisses "Ah, wie schön" in unser hervor.

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da sind wir einer Meinung. Daher halte ich es neben der Hardware (ohne die geht es nicht) eben das Training des Auges für fast bedeutsamer. Daher kommt auch meine Skepsis. Das letzte Quentchen HighTech mach aus einem schlechten Bild kein gutes, und auch aus einem guten kein sehr gutes. Da ist die von der Fotografin hineingelegte Emotionalität, die Aussagekraft des Bildes, oder die Assoziationen, die ein Bild weckt von viel zentralere Bedeutung. Das weiß Du viel besser als ich, schließlich verdienst Du damit Dein Geld.


Ein gutes Beispiel wie eine schlechte technische Qualität -- da rauscht eine D200 bei ISO 3200 weniger -- zu einem exzellenten Foto, und 2005 das teuerste der Welt mit 1.25Mil $, werden kann ist das Bild von Richard Prince von 1986 aus des Zigarettenwerbung. Die Grobkörnigkeit und mangelnde Auflösung unterstützt diesen WOW Effekt, der aber vielen heute, besonders denen, die sich von Fototechnik Foren tummeln, danke der DSLR erst auf den zeiten Blick erschließt. Im Zeiten des Photoshops sind Werke von Gursky vielleicht eher imposant -- den ich übrigens auch schätzt ob seiner hyperrealistischen, surreallen Collagen. Ich selbst bin ein großer Bewunderen von Peter Lindbergs Fotos, die vor oder nach den Modeshootings entsehen -- meist mit eine D1x in SW! oder die sehr intimen Bilder von Ann Leibovitz.

Wenn das ein elektronisch erzeugtes Bild auch schafft, dann lässt es sich meist auch verkaufen.

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elektronisch oder nicht ist mir immer egal. am Ende muss es bei mit an der Wand hängen.

Momentan liegt die unmodifizierte S5 in der Ecke und fängt Staub

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-- der Staub, meine ich

Wenn ich Dich richtig verstehe, versuchst Du mit Deinen Experimenten eine Personalisierung Deiner S5 zu erreichen, um eine gewisse Emotionalität zu der Kamera aufzubauen. Das hilft sicherlich, bessere Bilder zu machen, weil Du mit Freude und Liebe dein Werkzeug schätzt. Ob real die Kamera wirklich eine höhere Auflösung hat, kann nur einen Messung zeigen. Das ist letztlich auch ganz egal. Ich wette mit Dir, wenn Du Deine Motive einmal mit der S5 ohne und einem mit AA Filter aufnimmst, und ich Dir davon 20x30cm Abzüge vorlege wirst Du sehr, sehr große Probleme haben, einen Unterschied zu sehen.




gruß
Frithjof