Auswirkungen des AA-Filters *Vergleichsbilder*

Rudeofus schrieb:

Das ganze ist insoferne interessant, weil ständig nach Objektiven gefragt wird, die einen 15/20 Megapixel-Sensor auflösen, in Wirklichkeit handelt man sich eher Probleme mit so ultrascharfen Optiken ein. Es ist offenbar durchaus sinnvoll und keine Verschwendung, auf eine 20 Megapixelkamera ein 5-Megapixelobjektiv draufzugeben und damit 5 Megapixelbilder zu machen, die Ergebnisse könnten besser sein als wenn man ein 20-Megapixel-fähiges Objektiv verwendet hätte

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Betrachtet man die Leistungsunterschiede im Bildfeld insbesondere der kürzerbrennweitigen oder der extrem hoch geöffneten Optiken, so kann man in der Realität einfach nicht "das 5 Megapixel-Objektiv" finden. Das Objektiv ist dann im Zentrum vielleicht ein "20 MP-Objektiv" und am Rand ein "3 MP-Objektiv" bzw. nach CA-Korrektur vielleicht mal ein "4-5 MP-Objektiv". Ein "sicheres Antialiasing" erhält man allenfalls durch entsprechendes Abblenden, was dem Bildinhalt wieder nicht notwendigerweise zuträglich ist. Andere Strategien zur gezielten Auflösungsreduktion sind .... nun mal Antialiasingfilter.

Hinzu kommt, dass ich einen Satz Optiken natürlich nicht jedes Mal umkonfigurieren möchte, wenn ich auf eine Kamera mit verändertem Pixelraster umsteige.

Ganz anderer Punkt:

Wie dürfte sich folgender Zusammenhang darstellen?
Damit trotz AA-Filter und Bayer eine relativ hohe Auflösung beibehalten werden kann, ist eine wohl dimensionierte Nachschärfung einzusetzen, die das Rauschen etwas anheben dürfte.

Damit ohne AA-Filter, aber mit Bayer eine mathematische Aliasing-Erkennung bzw. -Elimination durchgeführt werden kann, werden Sensor-Rohdaten ebenfalls manipuliert, aber wie stellt sich deren Auswirkung auf das Bildrauschen dar?

@Mi67:

Ja stimmt hätte ich mal ins HB geschaut, hätte ich es gewusst

Für alle die es wissen wollen und nicht ins HB schauen wollen:
Der Unterschied zwischen "Treppe" und "Rundung" sind die Komprimierungswerte...

Mi67 schrieb:

... was sich ja per Laser und Mikroskop einfach klären liesse. Du müsstest doch mittlerweile ganz mächtig viel AA-Filterschrott produzieren!? Ich hätte die Laser und Mikroskope ...

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Na ja, so etwa 50 Filter fliegen bei mir schon rum. Wie hast du vor das zu messen? Also mir ist bisher nichts eingefallen, wie man einen Versatz auf 1µm genau misst. Für Messungen im ferneren IR hätte ich alles da, im sichtbaren Licht bin ich nicht ganz so gut ausgestattet.

Ich hab meine Filter mal unters Mikroskop gelegt, fotografiert und vermessen. Daher ist meine Seite über die Sperrfilter nun deutlich erweitert:

http://www.gletscherbruch.de/foto/tiefpassfilter/tiefpassfilter.html

Nightshot schrieb:

Na ja, so etwa 50 Filter fliegen bei mir schon rum. Wie hast du vor das zu messen? Also mir ist bisher nichts eingefallen, wie man einen Versatz auf 1µm genau misst. Für Messungen im ferneren IR hätte ich alles da, im sichtbaren Licht bin ich nicht ganz so gut ausgestattet.

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Die reine Längenmessung des Versatzes ist weniger das Problem, das geht auf +/- 250 nm genau, mit ein wenig Statistik sogar prinzipiell bis ca. 20 nm herunter. In jedem Fall würde eine Hochapertur mit Ölimmersion für die notwendige Auflösung sorgen können.

Spannender dürfte es sein, den Strahlengang zu eruieren, der das Phänomen überhaupt zeigt.

Probieren könnte man:
Konfokalmikroskop mit in die Tiefe des AA-Filters auf eine Grenzfläche fokussierten Laser und Aufnahme des Reflexionsbildes nach zweimaligem Durchlaufen der AA-Schicht.

Ein nicht im TIRF-Winkel eingestelltes TIRF-Mikroskop mit Durchstrahlen des Filterpaketes per kollimiertem Laser und Aufzeichnung des Doppel/Vierfachbildes nach Rückspiegelung.

Simple Durchlichtmikroskopie mit Beleuchtung durch aufgeweiteten, aber sauber kollimierten Laser und Abbildung eines fein geätzten Testtargets à-la "Kontaktabzug" im Doppel- bzw. Vierfachbild hinter dem AA-Filter.

Für den Beginn wäre sicherlich eine "einfache Doppelbrechung" besser, als ein Paket aus beiden hintereinandergeschalteten AA-Filtern.

Mi67 schrieb:

Für den Beginn wäre sicherlich eine "einfache Doppelbrechung" besser, als ein Paket aus beiden hintereinandergeschalteten AA-Filtern.

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Das wäre dann wohl das 5D Filterglas - schön dick und nur einschichtig. Stört die lambda/4 Schicht? Ich werde mal was schönes zusammen stellen.

Nightshot schrieb:

Das wäre dann wohl das 5D Filterglas - schön dick und nur einschichtig. Stört die lambda/4 Schicht? Ich werde mal was schönes zusammen stellen.

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Die lambda/4-Schicht stört überhaupt nicht und muss daher auch nicht entfernt werden.

Ich hatte mir hierzu in der Zwischenzeit noch ein Paar Gedanken gemacht. Ideal wäre vermutlich eine Konfiguration, bei der ein aufgeweiteter und sauber kollimierter Laser (z.B. 532 nm Diodenlaser per Raumfilter geputzt und über 10-fach-Aufweitung geweitet) mit einem unendlich-korrigierten long-distance-Mikroskopobjektiv (z.B. Zeiss LD-Achroplan 40x/0.6) von vorn und durch das AA-Filter kommend auf die Sensor-zugewandte Seite des AA-Filters in ein Punktedoppel fokussiert wird. Dieses Luftbild wird dann mit einem Mikroskop-artigen Aufbau z.B. mit 40/0.8 Luftobjektiv und Zeiss Tubuslinse in ein Zwischenbild abgebildet, an dessen Position eine CCD-Kamera montiert wird. Da meine wiss. CCD-Kameras Pixelabstände von 6,45 µm haben (Sony ICX285AL Sensor), entspräche ein Pixel dann 6,45 µm / 40 = 161,25 nm an der AA-Filter-Rückfläche.

Der Reiz an diesem Aufbau läge darin, dass dann an Stelle eines Mikroskopobjektives alternativ auch eine abblendbare KB-Optik (z.B. Canon FD 50/1.4 oder ähnliche) montiert werden könnte, die dann mit oder ohne AA-Filter in ihrer Punktprojektion, bzw. im Beugungsscheibchen untersucht werden kann.

Ich glaube nach dem dritten mal Lesen hab ich es verstanden und das klingt für mich nach einem guten Plan. 532 nm kommt auch noch fast ungedämpft durch den Filter, das müssen wir versuchen.

wäre mal interessant wie die Bilder weiter vorne im thread mit foveon aussehen würden.

Warum ist das Aliasing eigentlich fast zur Gänze nur im Rotkanal vorhanden?
Man kann das nicht nur im entwickelten Bild nachvollziehen.

Ich habe die Kanäle vor der Entwicklung getrennt und auch im Bayer Pattern gefunden, dass das Aliasing nur im roten Kanal stattfindet.

Angehängt sind die Ausschnitte:

Bild 1: Markierter Ausschnitt, 2-4 jeweils die Kanäle des Ausschnittes.

Gruß,

Karl-Heinz

Wer Kameras ohne AA Filter mag, kann ja auch zu den beiden Kodak 14 MP Vollformat Boliden greifen. Die bringen (bei tiefen ISO) ebenfalls eine tierisch hohe Auflösung und sind inzwischen für einen Spottpreis zu haben. Moires können sie natürlich auf liefern

kaha300d schrieb:

Warum ist das Aliasing eigentlich fast zur Gänze nur im Rotkanal vorhanden?
Man kann das nicht nur im entwickelten Bild nachvollziehen.

Ich habe die Kanäle vor der Entwicklung getrennt und auch im Bayer Pattern gefunden, dass das Aliasing nur im roten Kanal stattfindet.

Angehängt sind die Ausschnitte:

Bild 1: Markierter Ausschnitt, 2-4 jeweils die Kanäle des Ausschnittes.

Gruß,

Karl-Heinz

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im blau ists auch - und naja, vermutlich weil die grünen pixel doppelt so viele sind. Ich hätte das gleiche motiv gerne mal mit der sd14 fotografiert ^^, kann ja mal ne jeans raussuchen ^^

2dhifi schrieb:

im blau ists auch - und naja, vermutlich weil die grünen pixel doppelt so viele sind.

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Würde ich auch so sehen. Das Ausmass der Unterabtastung ist in Blau- und Grünkanälen einfach deutlich größer. Wie Isaac ja bereits sagte, ein AA-Filter ist schwerlich für beide Ortsfrequenzen gleichzeitig dimensionierbar.

gesagt getan - hätte nur zu gerne eine bayer cam zum vergleich herangezogen, aber hab ich nur in kompaktbauweise - wäre nicht sonderlich repräsentativ.
Die Bilder sind 2 Sets von jeweils unterschiedlichen jeans(muster). Von links nach rechts entfernung vergrößert. Fotographiert mit internen Blitz, Blende 8 und ohne schärfen.
Artefakte hab ich kaum heraufprovozieren können, bis auf das letzte Bild im 1. set, da gibts ein paar "komische" gepunktete stellen.
Feine strumpfhosen hatte ich nicht zur Hand - mal Freundin am Abend anhauen ^^

www.3dhifi.com/jeans1.jpg
www.3dhifi.com/jeans2.jpg

Also ich habe meine 30D bei Nightshot umbauen lassen und finde die Bilder jetzt deutlich besser. Der "Wow"-Faktor ist einfach größer. Man sieht mehr Details und der Schärfeindruck ist insgesamt einfach wesentlich besser.
Auch Außenstehende finden das. Selbst bei Monitoransicht fällt es auf. Glänzende Flächen wirken nun viel brillanter. Das Rauschen hat sich auch verringert, ich denke auch mal deswegen, weil nun weniger Nachschärfen notwendig ist, aber auch so wirken die Bilder nun rauschärmer. Wobei die 30D in Sachen Rauschen sowieso sehr gut ist.
Moire hatte ich bisher keines, liegt vermutlich auch daran, daß ich so selten Geschäftsmänner im Nadelstreifenanzug oder Metallgitter fotografiere, aber selbst "anfällige" Strukturen sind davon nicht betroffen, wie es scheint. Vielleicht korrigiert das DXO Optics Pro auch automatisch, diese Software verwende ich nämlich. Jedenfalls würde ich so oder so auch Moire in Kauf nehmen, dafür, daß die Bilder schärfer scheinen. Ich bin kein Theoretiker und ob die Informationen, die der Sensor erhält "wissenschaftlich korrekt" sind oder nicht, ist mir egal. Wenn die Bilder vom AA-Sensor weichgespült werden, ist das auch nicht unbedingt "echt". Für mich zählt, was hinten rauskommt.

Im direkten Vergleich mit Foveon bietet dieser meines Erachtens nach keine echten Vorteile. Die Farbwiedergabe ist im gewissen Maß etwas besser, aber dafür hat der Foveon-Sensor andere Nachteile. Das fängt vom ziemlich schlechten Rauschverhalten an und endet schlußendlich mit dem Fakt, daß der Foveon-Sensor nur in den grottenschlechten Sigma-Kameras verbaut wird. Wer mit solch einem Müll wie der SD14 oder auch der DP1 fotografiert hat und vorher Canon oder Nikon gewohnt war, wird sich umschauen.
Schade, daß Foveon nun endgültig auf Gedeih und Verderb den Pfuschern von Sigma ausgeliefert ist.

Soviel dazu.
Ich kann nur jedem empfehlen, probiert es aus, laßt den AA-Filter ausbauen oder macht es selber, falls Ihr es könnt. Es lohnt sich, auch wenn der Filter dünner ist. Daß sich bisher noch ein 40D oder 50D Nutzer herangewagt hat, wundert mich, dann würde auch das ewige Gejammere vielleicht mal aufhören oder nicht ständig die Frage danach kommen, ob man sich dieses und jene neue Objektiv(FB oder L) kaufen soll, weil die alten an der neuen Kamera ja so furchtbar schlecht abbilden.

Auch immer wieder schön:
http://maxmax.com/nikon_d300HR.htm

Soviel von mir dazu.

Und bevor einer fragt: Ich werde keine Bilder einstellen, weil dann doch wieder lauter Besserwisser kommen und mir erklären wollen, sie sähen dieses und jene Artefakt oder was auch immer und ich hätte mein Geld doch besser in Festbrennweiten investiert oder solche schlauen Tips.
Ich sage es nur noch einmal, aus meiner Sicht lohnt es sich, tut es oder laßt es sein, ist eure Sache. Meine Meinung ist jedenfalls, daß man mit dem AA-Filter Auflösungspotenzial verschenkt und dann auch das beste Objektiv nichts nützt, wenn dessen Schärfe einfach weichgespült wird.

Zu AA-Filtern:

Ich hatte schon mal an so was gedacht wie regelbare AA-Filter. Deren Stärke würde man festmachen an:

• Schärfe des Objektivs bei der verwendeten Blende (ist dies matschig genug, kann der AA-Effekt reduziert oder ganz weggelassen werden werden)
• Verwacklungsfaktor: Brennweite, Belichtungszeit, IS/VR, gemessenene Verwacklungsrestfehler von IS/VR: Ist das Bild hinreichend verwackelt, braucht man es nicht mehr AA zu filtern.
• gewünschter AA-Wirkung (AA off, AA Luma, AA Luma safe, AA Chroma, AA Chroma safe) -- Was wünscht der Anwender gerade?

Implementierung erfolgt über 3D-Aktoren am Sensoren, die zum einen zum Weichzeichnen des Motivs über

• Kreisbewegungen des Sensors in x/y-Richtung bei großen Blendenzahlen
• z-Bewegung während der Belichtung bei kleinen Blendenzahlen
• (Probleme gibt es bei sehr kurzen Verschlußzeiten und trotzdem guter Grundschärfe, weil dann weder die x/y-Kreismethode noch die z-Methode anwendbar sind)

verwendet werden und die zum anderen folgende Funktionen übernehmen

• AF-Einstellung für die letzten Mikrometer
• Antiwackeldackel (Sensorentwacklung)
• leichtes Tilting für Allerweltsmotive
• horizontales Ausrichten des Motivs (die letzten 30 Bogenminuten)

Warum muß man eigentlich immer unbedingt komplizierte HighTech auffahren?

Mamiya hat bei der ZD eine einfache und praktische Lösung gefunden:

Das AA-Filter ist vom Nutzer selbst austauschbar.
Je nach Bedarf kann man so entweder nur einen IR-Filter oder das gesamte Paket nutzen. Feine Lösung.

http://www.mamiya.de/neu_08/index.php?cat=c56_Mamiya-ZD.html

Erst gabs abstruses Auto-Tuning,
dann noch abstruseres HiFi-Tuning
und jetzt gibts halt Kamera Tuning!

Hallo Nightshot:
Wann kommt dein erster Tuning-Katalog raus?
Wird garantiert ein Bombengeschäft.

Chris.B. schrieb:

Warum muß man eigentlich immer unbedingt komplizierte HighTech auffahren?

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Wenn es die Bedienung vereinfacht?

Mamiya hat bei der ZD eine einfache und praktische Lösung gefunden:

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Was ist daran einfach? Das wird man im günstigsten Fall 1x im Monat wechseln.
Weit entfernt von AA-Serien, um mal ein Extrembeispiel zu nehmen.
AA-Serie: Gleiche Aufnahme mit zwei oder drei verschiedenen AA-Filter-Wirkungen (z.B. aus, schwach, stark).

Das AA-Filter ist vom Nutzer selbst austauschbar.
Je nach Bedarf kann man so entweder nur einen IR-Filter oder das gesamte Paket nutzen. Feine Lösung.

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So was würde bei mir unter Kundenserviceschnittstelle laufen.
Man kann es wechseln, aber wenn möglich nicht im Feld.
Nett ist, daß es überhaupt geht. Problematisch ist, daß es eben doch nicht so einfach ist, daß man es jede Nase lang tun möchte.

Hallo Frank!

Frank Klemm schrieb:

Zu AA-Filtern:

Ich hatte schon mal an so was gedacht wie regelbare AA-Filter. Deren Stärke würde man festmachen an:

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Warum so kompliziert?
Einfach soweit den Fokus verstellen, daß sich die Beugungsscheibchen von nur einem Pixel auf vier benachbarte verteilen. Offenbar machen das schon viele DSLR so und der Anwender nennt das dann Front- oder Backfocus....

Isaac schrieb:

Warum so kompliziert?
Einfach soweit den Fokus verstellen, daß sich die Beugungsscheibchen von nur einem Pixel auf vier benachbarte verteilen. Offenbar machen das schon viele DSLR so und der Anwender nennt das dann Front- oder Backfocus....

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Weil dann das Moirée nicht verschwindet, sondern lediglich in die leicht daneben liegende, neue Fokusebene verschoben wird?

Ooops, falsch verstanden, bitte post löschen