Pixeldichte und Bildschärfe

Clavio schrieb:

Das kann ich eigentlich nicht glauben. Das würde bedeuten, dass alleine durch Croppen das Rauschen zunimmt.

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Das Denkproblem hier entsteht dadurch, dass die Leute sich vorstellen, ich nehme eine Schere und ein Bild, schneide den Rand weg - das was übrig bleibt ändert sich nicht, es kann also auch nicht mehr rauschen. Das stimmt nur solange, ich dieses ausgeschnittene Bild nicht näher betrachte als das ursprüngliche größere. Das ist aber was bei der Digitalfotografie / beim Rauschvergleich passiert. Ich vergrößere kleinere Bilder mehr als große - diese Vergrößerung ist es, die das Rauschen erhöht.

Mi67 schrieb:

@anathbush übt eine Schärfentiefe-zentrische Betrachtungsweise, bei der Unterschiede des Sensorformates durch entsprechendes Abblenden zu korrigieren seien.

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Ich halte diese Betrachtungsweise für die verständlichere, sonst haben wir bald Threads ala: "Meine f/1.4 Festbrennweite rauscht weniger als Dein f/4 Zoom" denn das wäre folgerichtig aus: "Crop rauscht mehr wie KB"...

anathbush schrieb:

. Das ist aber was bei der Digitalfotografie / beim Rauschvergleich passiert. Ich vergrößere kleinere Bilder mehr als große - diese Vergrößerung ist es, die das Rauschen erhöht...

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Genau genommen stimmt das auch nicht ganz , das Rauschen nimmt nicht zu, sondern durch die grössere Vergrößerung wird es mehr wahr genommen und dadurch störender.

AW: Re: Pixeldichte und Bildschärfe

01af schrieb:

Na ja ... es ist dein Verhalten, das problematisch ist. Statt Logik und Empirie zu folgen, suchst du dir einen Experten, der deine persönliche (und falsche) Meinung bestätigt.

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Nö. Aber bei dieser Höflichkeit....

01af schrieb:

Der Beweis, daß er wirklich ein richtiger Experte ist, besteht darin, daß er deine Meinung bestätigt. Daraufhin kannst du dich bequem zurücklehnen und alle, die etwas anderes sagen, für irregeleitete Deppen halten.

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... da sehe ich mein Verhalten natürlich als vollkommen problematisch. Ich meine die Deutungshoheit liegt natürlich bei den überaus höflichen Usern, die ihr Fachwissen dadurch untermauern, dass sie durch den ersten Satz im Post klarzumachen versuchen, dass das Gegenüber ein Trottel sei und man ja nur das gleiche wieder und wieder wiederholen müsse ohne darüber nachzudenken was der Andere gesagt und gemeint haben könnte.

Ich halte niemanden hier für irregeleitet, ich denke nur wir reden stark aneinander vorbei weil hier verschiedene Vorstellungen von Logik aufeinander treffen und dieser Umstand dann durch Bösartigkeit in eine Richtung gelenkt werden soll.

01af schrieb:

Frag doch einmal einen studierten Physiker.

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Habe ich tatsächlich gemacht, der Kollege ist Physiker und arbeitet in der Branche. Im Ergebnis reden wir hier massiv aneinander vorbei. Wir meinen eigentlich das gleiche nur haben zwei fundamental andere Herangehensweisen, was durch die Implikation technologischer Eigenschaften in bestimmte Aussagen noch befördert wird. Borgeflell hat da recht: Ich drücke mich scheinbar so missverständlich aus, das alle es falsch verstehen. Darum und weil ich keine Lust mehr habe mich weiter beleidigen zu lassen, werde ich nichts weiter dazu schreiben. Das kann jeder interpretieren wie er will, ich halte hier niemanden für irregeleitet, ich denke nur das die Diskussionskultur mal überdacht werden sollte.

********** schrieb:

Genau genommen stimmt das auch nicht ganz , das Rauschen nimmt nicht zu, sondern durch die grössere Vergrößerung wird es mehr wahr genommen und dadurch störender.

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Ja und nein. Es kommt darauf an, wie man "das Rauschen" überhaupt definiert. Es gibt nämlich gar keine fixe Definition, was Rauschen in der Digitalfotografie eigentlich meint und es gibt mehrere Verwendungen des gleichen Wortes für unterschiedliche Sachverhalte (einer der Gründe, warum uns der Diskussionsstoff hier nie ausgehen wird ).

Ich kann das Rauschen einer Bilddatei z.B. sehr schön mathematisch als der durchschnittliche quadratische Helligkeitsabstand pro Pixel vom imaginären rauschfreien Bild beschreiben. Bei dieser Definition, trägt die Information an sich das Rauschen. Wie groß ich dieses Bild nun auch ausdrucke / ansehe dieses Rauschen ändert sich dadurch nicht. Das ist so in etwa das, was Du beschreibst.

Geht es um Sensortechnik, wird Rauschen meist in der 100% Ansicht bewertet/gemessen. Hier werden unterschiedlich große Bilder verglichen. Im ersten Augenblick klingt das unsinnig, ist aber verständlich, da man wissen möchte, wie "nutzbar" ist den das versprochene mehr an Auflösung.

Die Definition was das Bildrauschen bei einem zu betrachtenden fertigen Bild ist, ist überraschend unklar (z.B. wie nahe betrachte ich unterschiedlich groß ausbelichtete Bilder?!).

Trotzdem wird hier vermutlich meist das in der jetzigen betrachtenden Situation wahrnehmbare Rauschen als das Bildrauschen angesehen, dann erhöht sich natürlich bei Vergrößerung das Rauschen.

Genau wie eigentlich in der Praxis alles letztlich von der Wahrnehmung und damit von der Ausgabegröße, dem Betrachtungsabstand und der Sehfähigkeit + natürlich Toleranz des Betrachters abhängt.

Schärfentiefe, Rauschen... Deshalb sind für den einen Kit-Objektive absolut ausreichend scharf, andere brauchen Spezialobjektive, einer nutzt seine Kamera "problemlos bis IS0 51200, bei anderen ist bei der gleichen Kamera Iso 800 das höchste der Gefühle usw.

Clavio schrieb:

D.h. also, wenn ich eine Sony A7iii nehme und ein beliebiges Objektiv, mache ein Foto damit und mache mit dem selben Objektiv ein Foto mit einer Panasonic G5 oder so (aus der gleichen Entfernung und gleichen Einstellungen), dann ist nachher das gecroppte Foto aus der A7iii kein Stück besser als das Foto aus der G5?

Das kann ich eigentlich nicht glauben. Das würde bedeuten, dass alleine durch Croppen das Rauschen zunimmt.

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Ja.

Das kann man sich veranschaulichen wenn man für sich folgende Frage beantwortet:
Welches Bild wird bei identischen Aufnahmeparametern am meisten rauschen und welches am wenigsten -

a) mit einer Kamera mit KB-Sensor aufgenommen
b) mit derselben Kamera, jedoch im APS-C-Cropmodus
c) mit einer APS-C-Kamera mit identischem technologischen Stand, oder
d) Bild a) nachträglich auf das kleinere Format beschnitten?

Borgefjell schrieb:

Jepp, ist so... croppen= Sensorgröße reduzieren

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D.h. also, wenn man ein Foto aus KB beispielsweise in 4 Teile unterteilt, dann hat jedes viertel einen schlechteren SNR als das Gesamtbild? Wie geht das mathematisch vor sich?

anathbush schrieb:

Das stimmt nur solange, ich dieses ausgeschnittene Bild nicht näher betrachte als das ursprüngliche größere. Das ist aber was bei der Digitalfotografie / beim Rauschvergleich passiert. Ich vergrößere kleinere Bilder mehr als große - diese Vergrößerung ist es, die das Rauschen erhöht.

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Bei der Berechnung des SNR, im Prinzip sehr nahe zu vergleichen mit der Varianz in der Stochastik, spielt die Vergrößerung keine Rolle. Es werden nur Abweichungen der Senselwerte vom Sollwert gemittelt.

Es ist mathematisch unmöglich, dass alle Teilmengen der Sensel grundsätzlich einen höheren SNR besitzen als die Menge aller Sensel.

Clavio schrieb:

Bei der Berechnung des SNR, im Prinzip sehr nahe zu vergleichen mit der Varianz in der Stochastik, spielt die Vergrößerung keine Rolle. Es werden nur Abweichungen der Senselwerte vom Sollwert gemittelt.

Es ist mathematisch unmöglich, dass alle Teilmengen der Sensel grundsätzlich einen höheren SNR besitzen als die Menge aller Sensel.

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Du unterliegst wiederum dem selben Definitionsproblem. Geht es ums Rauschen eines bestimmten Motivanteils im fertigen Bild oder um das Rauschen eines Einzelpixels?

Wenn ein Pixel im Schnitt 10.000 Photonen in Elektronen wandelt, dann rauscht sein Signal bei Wiederholungsmessungen mit einer SD von 100 Elektronen. Das Nachbarpixel ebenso und alle weiteren Nachbarn bei homogener Motivfläche wiederum. Würden ein µFT-Sensor und ein KB-Sensor die gleiche Pixelgröße, die gleiche Fertigungstechnologie, ... haben und mit gleichen Belichtungskenndaten (Blende, Zeit, ISO) belichtet werden, dann hätten die Einzelpixel beider Sensoren/Kameras, die für die Aufzeichnung dieser homogenen Motivfläche herangezogen werden jetzt das gleiche Rauschen.

Aber: wie viele Pixel werden nun tatsächlich herangezogen, um eine homogene Motivfläche abzubilden?

Bei einem 12-MP-µFT-Sensor seien es mal gerade 100 Pixel. Bei einem 48-MP-KB-Sensor gleicher Pixeldichte würde man eine vierfache Fläche, also 400 Pixel für den selben Bildanteil haben. Im Zuge des Betrachtens am Bildschirm in gleicher Ausgabegröße von z.B. 2000 x 1500 Pixeln (aka: 3 MP) werden 25 Bildschirmpixel mit dem Signal des µFT-Sensors dargestellt; es wird also der Durchschnitt von 4 Pixeln gebildet, bei dem durch diese Mittelwert-Bildung das Rauschen um Faktor Wurzel(4)=2 absinkt.

Beim KB-Sensor werden hingegen 400 Sensorpixel auf 25 Bildschirmpixeln dargestellt. Es wird also der Mittelwert aus 16 gleich stark rauschenden Pixeln herangezogen, um je ein Bildschirmpixel darzustellen. Durch die Mittelwertbildung sinkt das Rauschen hier um Faktor Wurzel(16)=4. Das Rauschen des Motivanteils, wie auch des Gesamtbildes, welches ja nur aus Motivanteilen beliebiger Größe besteht, wird daher beim KB-Sensor um Faktor 2 geringer sein, als beim µFT-Sensor.

Eigentlich easy, oder?



Das Spielchen umgedreht mit gleicher Pixelzahl und verschiedener Einzelpixel-Fläche rechnet sich dann so:

Das µFT-Einzelpixel erzeuge weiterhin im Schnitt 10.000 Ladungstrennungen/Pixel mit SD von 100.

Das KB-Einzelpixel mit nun vierfacher Fläche erzeugt dann im Schnitt 40.000 Ladungstrennungen/Pixel mit einer SD von 200.

Hier steigt also der SNR bereits im Einzelpixel und nicht erst im Zuge der späteren Umrechnung/Vergrößerung in ein gleich großes Ausgabeformat (bzw. biologisch im Auge).

wie ändert sich die Standardabweichung bei einer poisson-verteilung in Abhängigkeit von der zahl der samples?
wer sampled wen? samplest du die Pixel und deren Inhalt von durch die Pixel selbst generierten thermischen rauschelektronen, oder samplen die Pixel ein unterschiedlich großes bild und die in dem bild enthaltenen rauschphotonen?

lg gusti

Ray_of_Light schrieb:

Welches Bild wird bei identischen Aufnahmeparametern am meisten rauschen und welches am wenigsten

a) mit einer Kamera mit KB-Sensor aufgenommen
b) mit derselben Kamera, jedoch im APS-C-Cropmodus

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Nach meinem Verstaendnis rauschen beide gleich. Bei a) ist die Aufloesung hoeher als bei b). Wenn man Lust hat, kann man bei a) die Aufloesung nachtraeglich auf die von b) reduzieren und dadurch entrauschen. Kann man machen, muss man nicht.



Gruesse,
Paul

Behaelter3 schrieb:

Nach meinem Verstaendnis rauschen beide gleich. Bei a) ist die Aufloesung hoeher als bei b). Wenn man Lust hat, kann man bei a) die Aufloesung nachtraeglich auf die von b) reduzieren und dadurch entrauschen. Kann man machen, muss man nicht.

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Bei gleicher Ausgabegröße musst du noch nicht einmal entrauschen. Dafür sorgen anständige Druckertreiber oder spätestens unser Auge von ganz alleine.

Nach meinem Verständnis macht man Sicht-Vergleiche bei gleicher Ausgabegröße und Betrachtungsabstand. Also braucht man bei KB nix herunterrehnen und man erkennt dennoch die Unterschiede im Rauschen, weil der Crop ja mehr vergrößert werden muss.

Manfred, das ist so üblich und meist auch sehr sinnvoll.
aber, wenn ich mir eine kleine cam kaufe, dann kann es auch sein, daß ich ein kleineres bild akzeptiere, das ich mir auch kleiner anschaue und freue mich, daß es genauso wenig sichtbar rauscht, wie daneben das große aus gleichem betrachtungsabstand in cm. es kann dann sein, daß mir mein kleines in klein schärfer vorkommt. auf ausgabe am Bildschirm und die passenden bildschirmgrößen gehe ich jetzt aber nicht ein.
nur. wenn ich das tue, also mir die kleine cam mit kleiner ausdruckgröße kaufe, dann interessiert mich die große cam keine bohne.
nur, wenn ich mir denke, ich möchte meine Fitness mit ordentlichen hanteln trainieren, dann überlege ich mir, ob ich für die kleine, doch was lichtstärkeres kaufe, oder ich schiele zu kb.
dann natürlich, werde ich eifersüchtig auf die Ergebnisse des dicken Formates schauen und vergleichen, ob mein schlankes nicht ebenso elegant ist.


lieben gruß!
gusti

Behaelter3 schrieb:

Nach meinem Verstaendnis rauschen beide gleich.

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Würden a) volles KB-Format und b) APS-C-Cropmodus gleich rauschen, dann logischerweise daraus folgend auch c) Kamera mit APS-C-Sensor, oder?
Somit wären dann gefühlt Hunderte Vollformat-Crop-Rausch-Threads damit obsolet...

Nach meinem Verständnis rauscht a) am wenigsten, b), c) und d) alle gleichviel und etwas mehr.

(Um nicht in eine Überlegungs-Sackgasse zu geraten: Vergleiche ergeben nur Sinn bei gleichen Bedingungen, und eine davon ist gleiche Ausgabegröße. )

Irgendwie liest man aus diesem Thread die unterschiedlichen Betrachtungsweisen von Rauschen.

Der Großteil betrachtet das Rauschen als Auswirkung auf das Endresultat, also Bild in angestrebten Ausgabegröße betrachtet. Die Ausgabegröße wird dabei als gesetzt angesehen. Das ist mM auch zielführend, da es ja auch in der Fotografie letzten Endes darum geht. Von dieser Warte gilt, je größer der Sensor, je geringer das Rauschen. Gleiche Sensortechnologie vorausgesetzt natürlich.

Einige aber betrachtet das Rauschen quasi auf Pixelebene, also unabhängig von der Ausgabegröße. Hier hat dann natürlich die Pixelgröße einen starken Einfluss. Toll fürs Pixelpeepen, fürs Endresultat aber kaum ausschlaggebend.

JRabbit schrieb:

Irgendwie liest man aus diesem Thread die unterschiedlichen Betrachtungsweisen von Rauschen.

Der Großteil betrachtet das Rauschen als Auswirkung auf das Endresultat, also Bild in angestrebten Ausgabegröße betrachtet. Die Ausgabegröße wird dabei als gesetzt angesehen. Das ist mM auch zielführend, da es ja auch in der Fotografie letzten Endes darum geht. Von dieser Warte gilt, je größer der Sensor, je geringer das Rauschen. Gleiche Sensortechnologie vorausgesetzt natürlich.

Einige aber betrachtet das Rauschen quasi auf Pixelebene, also unabhängig von der Ausgabegröße. Hier hat dann natürlich die Pixelgröße einen starken Einfluss. Toll fürs Pixelpeepen, fürs Endresultat aber kaum ausschlaggebend.

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tja, das ist so, wenn man meint, man müsse bei gleicher blende und gleichen so vergleichen, statt bei gleicher lichtmenge, die zur bildentstehung führt.

iso ist eine sekundäre größe, die nur entscheidet, wie hell das bild bei gegebener lichtmenge dargestellt wird. rauschen ergibt sich nicht aus der iso-zahl, sondern aus dem vorhandenen motivlicht und der zeit-blendenkombination, die genutzt wird - also aus der lichtmenge, die man auf den sensor treffen läßt. ob ich die iso-helligkeitsverstärkung da gemäß Belichtungsmesser einstelle, oder beim iso-less sensor im raw Konverter die Helligkeit einstelle, ist powidl.

die frage ist also, habe ich die möglichkeit, beiden sensoren die gleiche lichtmenge zu geben oder nicht - das alleine entscheidet, welcher sensor mehr rauscht. die im net immer wieder gezeigte Darstellung von rauschbeträgen in Abhängigkeit der iso lenkt also vom Thema ab - die richtige darstellung wäre rauschen über lichtmenge.

n.nescio schrieb:

iso ist eine sekundäre größe, die nur entscheidet, wie hell das bild bei gegebener lichtmenge dargestellt wird. rauschen ergibt sich nicht aus der iso-zahl, sondern aus dem vorhandenen motivlicht und der zeit-blendenkombination, die genutzt wird - also aus der lichtmenge, die man auf den sensor treffen läßt. ob ich die iso-helligkeitsverstärkung da gemäß Belichtungsmesser einstelle, oder beim iso-less sensor im raw Konverter die Helligkeit einstelle, ist powidl.

die frage ist also, habe ich die möglichkeit, beiden sensoren die gleiche lichtmenge zu geben oder nicht - das alleine entscheidet, welcher sensor mehr rauscht. die im net immer wieder gezeigte Darstellung von rauschbeträgen in Abhängigkeit der iso lenkt also vom Thema ab - die richtige darstellung wäre rauschen über lichtmenge.

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Du spielst hier auf die gesamte "Äquivalenzbeziehung" an. Kann man machen, lohnt sich aber erst dann, wenn Dein kommunikatives Gegenüber das auch durchdrungen hat. Bei Einsteigern würde das mächtig Fragen aufwerfen - und selbst bei Runaways sorgt das für wiederum andere Verwirrungen - entsprechend gibt hier im Forum ellenlange Diskussionen über Äquivalenz versus Festhalten an ISO-/Blenden-Konvention als Denk- und Handlungsbasis und dieser Thread hier entwickelt sich mittlerweise zur 101sten Kopie solcher Diskussionen. Wer den ISO-Begriff aufheblen und Situationen gleicher Gesamtlichtmenge an Sensoren unterschiedlicher Größe zum Zentrum der Gedankenwelt machen will, der muss sich auch am Blendenbegriff abmühen, da eine "KB-äquivalente Blende" dann jeweils mit dem Cropfaktor verrechnet werden müsste oder der Durchmesser der Eintrittpupille (ggf. pro aufgezeichnetem Bildwinkel) als "neo-Blendenbegriff" einzuführen wäre. Warum sollte sich das jemand antun, der nicht zwischen zwei Sensorformaten hin- und hertingelt?

Zudem: beiden Sensoren die gleiche Lichtmenge zu geben, scheitert im basis-ISO, denn hierfür müssten kleinere Sensoren über eine höhere full well capacity (FWC) pro µm² verfügen, was aktuell technisch nicht gehen dürfte.

Insofern ist auch der ISO nicht ganz so arbiträr, wie er unter anderen Gesichtspunkten durchaus erscheinen kann. Der basis-ISO ist immerhin über viele Kameramodelle und Sensorgrößen hinweg recht einheitlich bei Werten um ISO-100 (Spielraum von ISO-64 bis ISO-200). Auf ISO-Einstellungen komplett zu verzichten, wäre zwar bei Sensoren mit ISO-losem Verhalten denkbar, bei der Mehrzahl der Sensoren jedoch sinkt mit höherem ISO das Ausleserauschen nochmals ab, so dass der Arbeitsbereich weiter durch das stochastische Rauschen der Photonen (shot noise) bestimmt wird und man bei schlechter werdenden Lichtbedingungen nicht unnötig schnell in einem Rauschteppich der Ausleseelektronik versinkt.

volle Zustimmung.
(das ausleserauschen sinkt bei Einstellung höherer iso aber nur, wenn tatsächlich vor dem adc eine signalvertärkung erfolgt).
lg gusti


btw.: mühsam wird so eine diskusssion nur, wenn's in beweis- und Streit- und glaubensgesprächen mündet. wenn das Prinzip lichtmenge öfter erwähnt wird, sinkt der gedanke schon etwas in die hirne ein, auch wenn nur wenige alle Implikationen wirklich verstehen wollen/werden. weiters gehört natürlich zur lichtmengendarstellung auch eine Indikation von objektivverfügbarkeit samt deren kosten, wodurch dann wiederum indirekt die iso-darstellung punktuell nicht ganz falsch ist … weiters wird wohl artificial intelligence bei der iso-qualität auch immer starker mitreden, nicht nur bei Freistellung und autofokus.
mir geht's eher darum, das ideologische festhalten an ein paar veralteten märksätzchen - die natürlich für einsteiger eine gewisse didaktische Berechtigung haben - etwas zu relativieren.

Richy0 schrieb:

Hallo
Auf der Seite von David Abbott habe ich gelesen: "Wir haben bereits festgestellt, dass dieser 26-Megapixel-APS-C-Sensor eine viel höhere Pixeldichte aufweist als die Vollbildkamera mit der höchsten Auflösung (zu diesem Zeitpunkt ist die Canon 5DsR mit einem 50,6-Megapixel-Sensor und einem Pixelabstand von 4,13 noch vorhanden.) um."

Heisst dies, dass eine X-T3 von Fuji die grössere Auflösung und damit mehr Details zeigen kann als eine A7R3?

Beste Grüsse
Richy

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Der Mann heißt Dustin, nicht David.

Und nein. Pixeldichte hat nichts mit Detailreichtum zu tun. Genau genommen ist eine hohe Pixeldichte eher ein Nachteil, weil negativer Einfluss auf das Rauschverhalten. Kurz gesagt: Eine a7r III wird definitiv detailreichere Bilder produzieren als die X-T3 (vorausgesetzt auf beiden sind gleich gute Objektive montiert).

Zumal die a7r III eine Vollformatkamera ist und die X-T3 einen APS-C Sensor hat. Du würdest also mit der Sony bei gleicher ISO auch nur etwa halb so viel Bildrauschen bekommen wie mit der Fuji.