Sensorrauschen und Dynamik bei gleicher Schärfentiefe und gleicher Zeit.

Ich bin mir nicht sicher ob die Frage hier passt:

Ich lese oft beim Vergleich von Sensor-Größen das man bei einem kleineren Sensor einfach mit einem lichstärkeren Objektiv ein niedriges ISO und somit ein ähnliches Rauschverhalten erziehlen kann wie ein großer sensor mit kleiner Blende.

z.B.: Ich habe eine APS-C Kamera mit blende F6.3. Ich habe mir eine MFT kamera gekauft mit ähnlichem Objektiv und blende F5.6.

Wenn ich mir Bilder ansehe mit demselben ISO beider Sensoren, z.B. ISO 1600 dann rauscht der MFT Sensor mehr, was logisch ist.

Aber, da ich ein eine Blende besser bin mit dem Objektiv bei MFT hatte ich gedacht das ich bei gleichem Licht bei der die APS-C Kamera ISO 1600 erziehlt, die MFT Kamera ISO 800 wählt und damit gleichen sich die Differenzen aus.

In wirklichkeit aber, in meinen Tests haben die Unterschiedlichen Kameras oft dasselbe ISO gewählt bei einer Blende Unterschied. Konkret Sony A6000 und Sony 55-210 bei Blende 6.3 und Panasonic GX80 mit Panasonic 45-175 bei Blende 5.6, beide ISO 1600 in demselben Licht.

Ich wollte jetzt von der A6000 mit 55-210 auf die Panasonic FZ1000 umsteigen und ich habe viele Beiträge gelesen in denen man aussagt das der 1"-Senor schneller rauscht als der APS-C, aber das helle Objektiv niedriges ISO erlaubt und somit beide Kameras ähnlich rauschen (bei gleichem Licht).

Ich habe ein paar erste Vergleichsfotos geschossen und wieder komme ich bei beiden Kameras auf ein ähnliches ISO in dem gleichen Licht, dies mal bei der Panasonic 2 Blenden größer. Und das die Panasonic bei identischem ISO verliert ist ziemlich klar.

Verstehe ich da etwas falsch?

penglose schrieb:

z.B.: Ich habe eine APS-C Kamera mit blende F6.3. Ich habe mir eine MFT kamera gekauft mit ähnlichem Objektiv und blende F5.6.



Aber, da ich ein eine Blende besser bin mit dem Objektiv bei MFT

Zum Vergrößern anklicken....

von blende 5,6 zu 6,3 ist es gerade mal eine drittel blende und nicht eine

Biker x schrieb:

von blende 5,6 zu 6,3 ist es gerade mal eine drittel blende und nicht eine

Zum Vergrößern anklicken....

Eh, peinlich. Ist natürlich richtig.

Aber trotzdem sollte die MFT Kamera immer noch auf ISO 1250 ziehlen? Und bei der FZ1000 1 1/3 "Stops" weniger als ISO 1600, also ISO 640?

das kannst du vergessen, ich habe in meinem fotoleben schon viele vergleiche angestellt, selbst das gleiche objektiv an verschiedenen Kameras eines Herstellers bringt unterschiedliche Belichtungszeiten oder wenn die zahlen gleich scheinen doch eine etwas unterschiedliche Belichtung. verschiedene Kameras mit unterschiedlichen objektiven sind da noch krasser.

rbtt schrieb:

Noch ein Wort zu Theorie und Praxis. Theorie und Praxis müssen am Ende immer übereinstimmen. Tun sie das nicht ist die Theorie falsch. Die Praxis irrt nie, sie wird höchstens falsch interpretiert, aber da sind wir dann ja wieder bei der Theorie.

Zum Vergrößern anklicken....

... und wo wir schon bei der Theorie sind...
Was viele Nutzer nicht wissen (oder nicht verstehen): Rauschen und Dynamik hängen nicht direkt miteinander zusammen. Das "normale" Bildrauschen ohne massives Bildaufhellen findet nicht 6-12 Ev unter dem Weißpunkt statt, sondern nur um 2-6 Ev unter dem Weißpunkt. Dort ist das Rauschen für gewöhnlich immer noch weitestgehend ein Schrotrauschen ("shot noise") und nicht das Ausleserauschen oder eine Dunkelstromrauschen des Sensors. Wenn man Deine Rahmenbedingungen mit gleicher summarischer Lichtmenge am Sensor anlegt, dann ist dieses Rauschen sowohl von der Sensor- als auch von der Pixelgröße unabhängig, sondern es hängt an der Quanteneffizienz, die ihrerseits möglicherweise noch durch den "fill factor" mitbestimmt wird. Bei niedrigen ISO-Werten kann also der Dynamikbereich der Kamera mit kleineren Pixeln größer sein, ohne dass dies für "normale Bilder" ohne großartiges Aufhellen von Relevanz wäre.

ManniD schrieb:

dafür gibt es ja entsprechende Testseiten, die mit hohem Aufwand Daten lliefern oder wie dpreview.com eben Vergleichsmöglichkeiten und sogar das Bildmaterial als RAW bereitstellen. Da kann man sich ein Bild machen und wird immer wieder überrascht, wenn man dagegen so manchen Userbericht von seiner Kamera liest.

Zum Vergrößern anklicken....

Die Seiten liefern Daten bezüglich bestimmten Kameramodellen. Unterschiedliche Kameras haben unterschiedliche Sensoren mit unterschiedliche Umsetzung bzw. Ausleseverfahren. Ob es anhand von so unterschiedlichen Daten mit unterschiedlichen Einflussfaktoren die Theorien beweisen kann, oder umgekehrt, bezweifle ich. Dafür gibt es zu wenig Informationen.

Fakt ist, dass diese Theorien für Praxis irrelevant sind. Es reicht wirklich die bestimmte Modellen zu vergleichen.und dafür sind dpreview und DXOMark super geeignet, wenn man Testergebnisse lesen kann. Nun die vorhandene Kameramodellen und die Vergleichergebnisse können leider keine Beweisbasis für Theorien sein. Zu wenig wirklich vergleichbaren Daten.

Leo1024 schrieb:

... Deswegen kann man nur um Erfahrungswerte von unterschiedlichen Kameramodellen reden.

Zum Vergrößern anklicken....

Hier stimme ich absolut zu.

Was sagen diese Erfahrungen nun zu der Frage ob kleinere Bildflächen durch bessere Belichtung und geringere ISO-Werte bei kleinerem Abbildungsmaßstab mehr oder weniger rauschen, mehr oder weniger Dynamik haben als größereFlächen bei entsprechend schlechteren ISO-Werten?

Mi67 schrieb:

...
Entsprechend kann "gleiche Sensortechnologie/-generation auch mehrdeutig sein: hat die "gleiche Sensortechnologie" gleich viele oder gleich Pixel? Das macht dann bei der Dynamik einen Unterschied.

Zum Vergrößern anklicken....

Beide Varianten, gleich viele Pixel als auch gleich große Pixel sind für die Fragestellung von Interesse.

Ganz streng betrachtet haben für mich zwei technologisch vergleichbare Sensoren die gleiche Pixeldichte.

Die absolut gleiche Sensortechnologie ist wohl dann gegeben, wenn man mit einer Kamera zwei Bilder mit unterschiedlichem Abbildungsmaßstab macht und auf gleichen Ausschnitt beschneidet.

Mi67 schrieb:

... Wenn man Deine Rahmenbedingungen mit gleicher summarischer Lichtmenge am Sensor anlegt, dann ist dieses Rauschen sowohl von der Sensor- als auch von der Pixelgröße unabhängig,...Bei niedrigen ISO-Werten kann also der Dynamikbereich der Kamera mit kleineren Pixeln größer sein,...

Zum Vergrößern anklicken....

Mein persönlicher Eindruck (ohne systematische Kontrolle) ist jedenfalls, dass die kleinere Bildfläche mit mehr Licht je mm² bessere Ergebnisse liefert als die größere Fläche bei entsprechend geringerer Lichtmenge.

In diesem Sonderfall, der allerdings bei Macro- und weiter Telefotografie bewegter Motive durchaus relevant für die Praxis ist, Gewinnt somit die kleinere Sensorfläche. Da kleinere Sensoren abusrderweise auch noch die höhere Pixeldichte erhalten ist somit kein Wunder, dass Wildlife-Fotografen und Macrofotografen oft die kleineren Sensoren bevorzugen.

rbtt schrieb:

Hier stimme ich absolut zu.

Was sagen diese Erfahrungen nun zu der Frage ob kleinere Bildflächen durch bessere Belichtung und geringere ISO-Werte bei kleinerem Abbildungsmaßstab mehr oder weniger rauschen, mehr oder weniger Dynamik haben als größereFlächen bei entsprechend schlechteren ISO-Werten?

Zum Vergrößern anklicken....

Um auf Dein Makro-Beispiel zurückzukommen: Es kommt darauf an

Meine A7s hat bei ISO2000 eine interne Umschaltung, was dazu führt, daß die Schatten bei ISO2000 deutlich besser sind als bei ISO1600. Andere Kameras haben auch solche Sprünge, quasi 2 Basis-ISOs. Je nach Lichtsituation und Bildinhalten kann es also durchaus von Vorteil sein, diesen kleinen Sprung zu machen.

Womit wir dann auch schon bei einem praktischen Knackpunkt sind: Bei Makro befindest Du Dich ein einem komplexen "Spannungsfeld". Ich würde sowas einfach praktisch herausfinden. Du weißt, mit welchen Parametern Du welche Bilder bekommst, und dann mußt Du für Dich entscheiden, was davon die besten Ergebnisse liefert. Stacking usw. können da auch nochmal für eine Verschiebung in die eine oder andere Richtung sorgen. Eine definitive Antwort zu dieser Frage kann Dir am Ende aber niemand geben, weil es effektiv eine Frage nach (subjektiv wahrgenommener) Bildqualität ist, wo Du von 5 Leuten 6 Meinungen bekommst ...

rbtt schrieb:

Da kleinere Sensoren abusrderweise auch noch die höhere Pixeldichte erhalten...

Zum Vergrößern anklicken....

Wurde glaube ich schon ein paar mal erwähnt:
Das geschieht nicht "absurderweise", sondern hat durchaus nachvollziehbare Gründe.

1. Da für die erzielbare Bildqualität und -auflösung die Gesamtpixelzahl ein maßgeblicher Parameter ist, ergibt sich bei kleinerer Sensorgröße automatisch und logischerweise eine höhere Pixeldichte.

2. Größere Sensoren mit noch höherer Pixeldichte als heute bei kleineren Sensoren möglich und üblich ist wären, falls überhaupt herstellbar, kaum bezahlbar.

rbtt schrieb:

Mein persönlicher Eindruck (ohne systematische Kontrolle) ist jedenfalls, dass die kleinere Bildfläche mit mehr Licht je mm² bessere Ergebnisse liefert als die größere Fläche bei entsprechend geringerer Lichtmenge.

Zum Vergrößern anklicken....

Was meinst Du mit "bessere Ergebnisse"? Normales Bildrauschen oder Dynamikumfang?
Und ...

rbtt schrieb:

Ganz streng betrachtet haben für mich zwei technologisch vergleichbare Sensoren die gleiche Pixeldichte.

Zum Vergrößern anklicken....

... hast Du überhaupt den Vergleich, der dieser Forderung folgt?

Ray_of_Light schrieb:

Wurde glaube ich schon ein paar mal erwähnt:
Das geschieht nicht "absurderweise", sondern hat durchaus nachvollziehbare Gründe.

Zum Vergrößern anklicken....

Absurd auf dieses Thema bezogen (gleiche Belichtungszeit und gleiche Schärfentiefe) aus folgenden Gründen:

Ray_of_Light schrieb:

1. Da für die erzielbare Bildqualität und -auflösung die Gesamtpixelzahl ein maßgeblicher Parameter ist, ergibt sich bei kleinerer Sensorgröße automatisch und logischerweise eine höhere Pixeldichte.

Zum Vergrößern anklicken....

Damit wird aber der Sinn größerer Sensoren in Frage gestellt. Ein wesentlicher Sinn, größere Sensoren und in Folge größere, dickere, schwerere und teurere Objektive zu bauen müsste doch in einer besseren Bildqualität zu finden sein. Und dieser Zuwachs an Qualität wird erst dann adäquat gegeben sein, wenn größere Sensoren mit derselben Pixeldichte ausgestattet werden wie kleinere Sensoren. Natürlich nur so lange, wie die technisch handhabbare Pixelgröße nicht unterschritten wird.

So bleibt für größere Sensoren nur mehr Spielraum für selektive Schärfe. Dass könnte man am kleineren Sensor jedoch mit lichtstärkeren Objektiven ausgleichen.

Zur zeit des analogen Films wäre das keine Frage gewesen. Niemand wäre auf die Idee gekommen in Kameras mit größeren Formaten schlechter auflösende Filme einzulegen als in Kameras kleinerer Formate.

Das das größere Format bei Spielraum mit der Zeit und / oder mit der Schärfentiefe auch bei gleicher Pixelzahl Vorteile hat will ich hier ja nicht in Frage stellen Bei allen Szenarien, bei denen Zeit und Blende mehr Freiheit haben kann der größere Sensor mehr Licht und damit mehr Information sammeln als ein kleinerer Sensor. Verschenkt wird bei gleicher Pixelzahl aber die Chance auch mehr Auflösung zu liefern.

Mi67 schrieb:

Was meinst Du mit "bessere Ergebnisse"? Normales Bildrauschen oder Dynamikumfang?
Und ...

Zum Vergrößern anklicken....

Weniger Bildrauschen. Um die Dynamik zu beurteilen müsste ich systematischer vergleichen als ich es bisher gemacht habe (fraglich, ob ich das überhaupt sinnvoll ermitteln kann).

Mi67 schrieb:

... hast Du überhaupt den Vergleich, der dieser Forderung folgt?

Zum Vergrößern anklicken....

Den Vergleich habe ich, wenn ich mit einer Kamera zwei Bilder mit unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben mache und entsprechend auf den gleichen Bildausschnitt beschneide.

Die Limitierung ist hier allerdings die Pixelzahl, die beim kleineren Bild eine Kritische Grenze nicht unterschreiten darf.

rbtt schrieb:

Damit wird aber der Sinn größerer Sensoren in Frage gestellt. Ein wesentlicher Sinn, größere Sensoren und in Folge größere, dickere, schwerere und teurere Objektive zu bauen müsste doch in einer besseren Bildqualität zu finden sein.

Zum Vergrößern anklicken....

Meine Aussage war so zu verstehen dass die Gesamtpixelzahl ein maßgeblicher Parameter ist, jedoch nicht der einzige.
Rauschfreiheit, geringerer Einfluss von Objektivfehlern (womit wir wieder bei der je nach Sensorgröße unterschiedlichen Vergrößerung wären!) etc. lassen den größeren Sensor ja immer noch Vorteile für sich verbuchen.

So bleibt für größere Sensoren nur mehr Spielraum für selektive Schärfe.

Zum Vergrößern anklicken....

Wofür die Pixeldichte wiederum ziemlich irrelevant ist.

Zur zeit des analogen Films wäre das keine Frage gewesen. Niemand wäre auf die Idee gekommen in Kameras mit größeren Formaten schlechter auflösende Filme einzulegen als in Kameras kleinerer Formate.

Zum Vergrößern anklicken....

Indirekt schon:
Während es für Formate von Kleinbild und darüber auch hochempfindliche (= grobkörnigere = schlechter auflösende) Filme gab, waren bei kleineren Formaten (Pocket, Disc, Super 8) durchwegs niedrigempfindliche, feinkörnigere Emulsionen üblich.

rbtt schrieb:

Die Limitierung ist hier allerdings die Pixelzahl, die beim kleineren Bild eine Kritische Grenze nicht unterschreiten darf.

Zum Vergrößern anklicken....

Welche kritische Grenze meinst du denn?

ManniD schrieb:

Welche kritische Grenze meinst du denn?

Zum Vergrößern anklicken....

Die Grenze ab der ich sehe, dass der kleinere Sensor weniger Pixel / Auflösung zur Verfügung hatte als der zum Vergleich herangezogene größere Sensor.

rbtt schrieb:

Die Grenze ab der ich sehe, dass der kleinere Sensor weniger Pixel / Auflösung zur Verfügung hatte als der zum Vergleich herangezogene größere Sensor.

Zum Vergrößern anklicken....

Die ist ja heute schon vielfach vorhanden, da KB Sensoren im Schnitt eine höhere Auflösung als APS-C und µFT haben. ES gibt zwar im KB noch Sensoren mit 24MP aber im Grunde überholt, da Canon 30MP und 50MP anbieten. Nikon, Panasonic und Sony was um 42 - 46 MP.

Ray_of_Light schrieb:

Meine Aussage war so zu verstehen dass die Gesamtpixelzahl ein maßgeblicher Parameter ist, jedoch nicht der einzige.
Rauschfreiheit, geringerer Einfluss von Objektivfehlern (womit wir wieder bei der je nach Sensorgröße unterschiedlichen Vergrößerung wären!) etc. lassen den größeren Sensor ja immer noch Vorteile für sich verbuchen...

Zum Vergrößern anklicken....

Hatten wir Rauschfreiheit für unser Szenario hier nicht verneint?

Dass das größere Format bei anderen Szenarien hier Vorteile hat hatte ich ja angemerkt:

rbtt schrieb:

...Das das größere Format bei Spielraum mit der Zeit und / oder mit der Schärfentiefe auch bei gleicher Pixelzahl Vorteile hat will ich hier ja nicht in Frage stellen Bei allen Szenarien, bei denen Zeit und Blende mehr Freiheit haben kann der größere Sensor mehr Licht und damit mehr Information sammeln als ein kleinerer Sensor. Verschenkt wird bei gleicher Pixelzahl aber die Chance auch mehr Auflösung zu liefern.

Zum Vergrößern anklicken....

"Einfluss von Objektivfehler" ist ein Argument. Aber argumentieren die Vertreter von Systemen mit kleineren Sensoren nicht damit, dass Objektive für die kleinere Fläche einfacher zu bauen wären und deshalb weniger dieser Fehler hätten?

Ray_of_Light schrieb:

Wofür die Pixeldichte wiederum ziemlich irrelevant ist.

Zum Vergrößern anklicken....

Ja, dafür.

Ray_of_Light schrieb:

Indirekt schon:
Während es für Formate von Kleinbild und darüber auch hochempfindliche (= grobkörnigere = schlechter auflösende) Filme gab, waren bei kleineren Formaten (Pocket, Disc, Super 8) durchwegs niedrigempfindliche, feinkörnigere Emulsionen üblich.

Zum Vergrößern anklicken....

Interessant, das hatte ich nicht auf dem Schirm. Allerdings geht daraus hervor, dass es für die größeren Formate eben nicht nur, so wie heute im digitalen vorherrschend, den grobkörnigeren = schlechter auflösenden Film gab, sondern eben auch den feiner auflösenden Film.

So macht das auch Sinn, die großen Sensoren mit feinerer Auflösung als die kleinen oder heute doch zumindest mit gleicher Pixeldichte, da ihre Bilder nicht so sehr vergrößert werden müssen und, damit die größere Fläche aus sinnvoll zur Geltung kommt.

rbtt schrieb:

Hatten wir Rauschfreiheit für unser Szenario hier nicht verneint?

Zum Vergrößern anklicken....

Das war nur meine Replik darauf da du in #93 die Vorteile größerer Sensoren generell in Frage gestellt sahst. Als prinzipieller Vorteil bleibt sie jedoch erhalten - mit dem Ausgangsszenario dieses Threads besteht sie allerdings im Grunde tatsächlich nicht.

"Einfluss von Objektivfehler" ist ein Argument. Aber argumentieren die Vertreter von Systemen mit kleineren Sensoren nicht damit, dass Objektive für die kleinere Fläche einfacher zu bauen wären und deshalb weniger dieser Fehler hätten?

Zum Vergrößern anklicken....

Die Sache kann so oder so ausgehen.

Ein- und dasselbe Objektiv mit generell flauer und kontrastloser Abblidung, Gegenlichtempfindlichkeit u.Ä. wird am größeren Sensor nicht besser abbilden.
Ein Objektiv mit eher mäßiger Schärfe im Zentrum wird in dieser Hinsicht am größeren Sensor an Abbildungsleistung gewinnen.
Und Objektivfehler welche verstärkt am Rand auftreten, wie z.B. CAs, Unschärfe durch Bildfeldwölbung, allgemeine Randunschärfe etc. machen sich am größeren Sensor stärker bemerkbar als am kleineren.

Speziell für kleinere Sensoren gebaute Objektive können eine in L/mm gemessene höherer Auflösung aufweisen da beim Objektivdesign auf zuvor erwähnte Limitierungen weniger Rücksicht genommen werden muss.