Tonwertpriorität - ich stell mich mal dumm!

jester's license · 20 Dezember 2007

So ich stell mich mal dumm - hoffentlich ruft gleich keiner SUFU nutzen...

Wer kann in verständlichen Worten erklären was es mit der ab 200 ISO einstellbaren Tonwertpriorität auf sich hat?

Klar, ich hörte sowas wie bessere Durchzeichnung der hellen Bildpartien... ich wills aber mal wissenschaftlich erklärt haben.

Macht man sich die 14 Bit der 40D nur zunutze, wenn man mit dieser Tonwertpriorität arbeitet?

Was passiert da genau, und warum erst ab 200 ISO? Was hat denn sonst Priorität wenn es nicht der Tonwert ist, will heissen hat diese Tonwertpriorität einen Haken, was andere Dinge betrifft? Was hat denn dann keine Priorität mehr, sondern wird sekundär...?

Gruß, der wissbegierige Jester

Smull · 20 Dezember 2007

jester's license schrieb:
Macht man sich die 14 Bit der 40D nur zunutze, wenn man mit dieser Tonwertpriorität arbeitet?

14-Bit sind hilfreich aber für die Tonwertprio nicht zwingend, ginge mit 12 Bit auch. Mit 14 Bit wird immer aufgelöst - auch ohne zugeschaltete Tonwertprio.

jester's license schrieb:
Was passiert da genau, und warum erst ab 200 ISO?

Also, die Tonewertprio ist eine Art selektives elektronisches Grauverlaufsfilter, d.h., nur für die Spitzenlichter wird die Empfindlichkeit um eine ganze Stufe (z.B. von ISO200 auf ISO100) reduziert, mit dem Erfolg, dass die Gefahr des Ausfressen verringert und die Zeichnung in den Lichtern gesteigert wird - die Spitzenlichter werden bewusst unterbelichtet. Daher auch die Wirkung erst ab ISO200!

jester's license schrieb:
Was hat denn sonst Priorität wenn es nicht der Tonwert ist, will heissen hat diese Tonwertpriorität einen Haken, was andere Dinge betrifft? Was hat denn dann keine Priorität mehr, sondern wird sekundär...?

Die übliche (lineare) Belichtung hat "keinen Wert" mehr, die würde nämlich dafür sorgen, dass die Spitzenlichter ausfressen - oder aber, um das zu verhindern, die Tiefen volllaufen ... so wirkt die Tonwertprio als geschickte Dynamikkompression, d.h., sie passt die höhere Lichtdynamik an die geringere Sensordynamik an.

Gruß Ulrich

Smull · 20 Dezember 2007

jester's license schrieb:
Wer kann in verständlichen Worten erklären was es mit der ab 200 ISO einstellbaren Tonwertpriorität auf sich hat?

Ich weiss nicht, wie es Canon technisch gelöst hat, so würde ich es machen:

14 Bit bedeutet, dass das Sensorsignal in 16383 Stufen aufgeteilt werden kann.

Die Belichtung soll dafür sorgen, dass das Motiv richtig belichtet wird. Dies kann aber bedeuten, dass wesentlich hellere Bildanteile ein Signal abgeben, dass bei der gewählten Belichtung die höchste Stufe deutlich überschreiten würde, also nicht mehr erfasst werden kann. Tonewertprio würde bedeuten, dass ich im genannten Fall, alle Signale, die z.B. größer als 10000 sind, vor der A/D-Wandlung durch 2 teile (10000 -> 5000). Jetzt könnte ein Helligkeitswert, der z.B. bei 18000 liegen würde (18000 -> 9000), noch verarbeitet werden. Eine integrierte HDR-Software passt die manipulierten Signale "richtig" in das Bild ein.

Gruß Ulrich

Vistagamer · 20 Dezember 2007

also ohne mal ein neues Tpic dafür aufzumachen stelle ich einfach mal ne Tonwertprio frage! Untzwar hat man bei der Tonwert prio dann immer nur rauschen von der hälfte ISO also bei z.B. 1600 Iso Rauschen von 800

Smull · 20 Dezember 2007

Vistagamer schrieb:
also ohne mal ein neues Tpic dafür aufzumachen stelle ich einfach mal ne Tonwertprio frage! Untzwar hat man bei der Tonwert prio dann immer nur rauschen von der hälfte ISO also bei z.B. 1600 Iso Rauschen von 800

Nein, es bleibt leider beim Rauschen. Die Tonwertprio kann da nur wenig helfen, denn Rauschen macht sich in erster Linie in den schwach belichteten Teilen bemerkbar und dort wirkt die Tonwertprio nicht.

Wenn Du Dich noch an Zeiten vor der digitalen Musikkonservierung (MP3 ...) erinnern kannst oder aus Erzählungen kennst,

, gab es im letzten Jahrhundert die Musikkassette (analoge Magnetbandaufzeichnung). Diese hatte ein hörbar schlechtes Signal/Rauschverhältnis von ca. 50dB. In leisen Musikpassagen konntest Du das Kassettenrauschen deutlich hören (analog dazu schwache Belichtung), während bei lauten Musikpassagen (entspricht den hellen Bildpartien) das Rauschen "verdeckt" wurde.

Genau der gleiche Effekt stellt sich bei hohen ISO ein, auch mit Tonwertprio.

Gruß Ulrich

peachsummer · 21 Dezember 2007

Soweit so gut!

Bei meinen Tests mit der Tonwertpriorität ist mir aufgefallen, dass viele Bilder, je nach Motiv und Lichtverhältnissen, dann doch etwas mehr rauschen als ohne! Woran das liegt? Keine Ahnung. Ausserdem muss man bei den Tests Notizen machen, ich jedenfalls, da in den EXIFs nicht mehr zu erkennen ist ob sie eingeschaltet war!

Fazit meiner Tests: weglassen! Jedenfalls solange man nicht ganz genau weiss warum die Tonwertpriorität eingesetzt werden soll!

jester's license · 21 Dezember 2007

peachsummer schrieb:
Ausserdem muss man bei den Tests Notizen machen, ich jedenfalls, da in den EXIFs nicht mehr zu erkennen ist ob sie eingeschaltet war!

Fazit meiner Tests: weglassen! Jedenfalls solange man nicht ganz genau weiss warum die Tonwertpriorität eingesetzt werden soll!

Wenn Du DPP benutzt, dort auf die Dateiinfos klickst, dann siehst du unter anderem auch ob Tonwertpriorität eingeschaltet war oder nicht...

Ob das allerdings bei JPGs auch angezeigt wird, weiss ich nicht. :angel:

Gruß, Jester

awp · 21 Dezember 2007

peachsummer schrieb:
Soweit so gut!

Bei meinen Tests mit der Tonwertpriorität ist mir aufgefallen, dass viele Bilder, je nach Motiv und Lichtverhältnissen, dann doch etwas mehr rauschen als ohne!
...

Das stimmt !
Abgesehen davon, wir die Kamera wirklich extrem langsam.

Smull · 21 Dezember 2007

Zu meinem schon hier sehr spekulativen Erklärungsversuch noch eine "grafische" Darstellung (siehe Bild).

Voraussetzung: die Tonwertdynamik des Bildes (oder Bilddynamik), also der Unterschied zwischen den Tiefen und Spitzenlichtern, ist deutlich höher als die Dynamik der Sensor-Verstärkerkombination. In meinem Beispiel kann diese maximal 78% des hellsten Spitzenlichts "unverzerrt" verarbeiten.

Nun wird für alle Helligkeitswerte, die gößer/gleich 72% des Spitzenpegels aus dem Beispiel sind, die Verstärkung um eine ISO-Stufe reduziert (daher funktioniert die Tonwertprio erst ab ISO200), die resultierenden Lichtwerte werden anschließend mittels HDR*)-Algorithmen den nicht manipulierten überlagert. Die ausgangsseitig hohe Bilddynamik wird mit diesem Verfahren auf 78% komprimiert. Das Bild kann ohne ausgefressene Lichter (Übersteuerung) gespeichert werden!

Gruß Ulrich

*) HDR = High Dynamic Range

PS: übrigens, die im Beispiel gezeigte "bitwertige" Stufung der Sensordynamik, habe ich nur gewählt, um in der Spalte "Sensordynamik" beispielhaft auch eine irgendwie geartete Stufung darzustellen - sie soll nicht mit der Stufung der Spalte "Bilddynamik" korrelieren.

alfatom · 21 Dezember 2007

@Smull
Danke für deine Erklärung!! erlich super... ich muß nur sagen am Tag fotographiere ich zu 70% nur mehr mit Tonwertprio!! Die Bilder werden einfach besser (laut meinen Auge)

Tom

tschloss · 21 Dezember 2007

Smull schrieb:
Zu meinem schon hier sehr spekulativen Erklärungsversuch noch eine "grafische" Darstellung (siehe Bild).

Voraussetzung: die Tonwertdynamik des Bildes (oder Bilddynamik), also der Unterschied zwischen den Tiefen und Spitzenlichtern, ist deutlich höher als die Dynamik der Sensor-Verstärkerkombination. In meinem Beispiel kann diese maximal 78% des hellsten Spitzenlichts "unverzerrt" verarbeiten.

Nun wird für alle Helligkeitswerte, die gößer/gleich 72% des Spitzenpegels aus dem Beispiel sind, die Verstärkung um eine ISO-Stufe reduziert (daher funktioniert die Tonwertprio erst ab ISO200), die resultierenden Lichtwerte werden anschließend mittels HDR*)-Algorithmen den nicht manipulierten überlagert. Die ausgangsseitig hohe Bilddynamik wird mit diesem Verfahren auf 78% komprimiert. Das Bild kann ohne ausgefressene Lichter (Übersteuerung) gespeichert werden!

Gruß Ulrich

*) HDR = High Dynamic Range

Warum würdest Du eigentlich in die Abbildungskurve diesen Sprung einbauen? Warum nich einfach eine Abbildung, die im oberen Bereich abflacht, etwa wie das typische Gradations-S? Wenn die Kurve wenigstens nur einen Knick hätte, aber eine üble Sprungstelle? Ich verstehe das nicht!

VG Thomas

Smull · 21 Dezember 2007

tschloss schrieb:
Warum würdest Du eigentlich in die Abbildungskurve diesen Sprung einbauen? Warum nich einfach eine Abbildung, die im oberen Bereich abflacht, etwa wie das typische Gradations-S? Wenn die Kurve wenigstens nur einen Knick hätte, aber eine üble Sprungstelle?

Ich gebe Dir recht, eine langsam abflachende (S-)Kurve wäre gegenüber dem Knick die elegantere Methode (so wie beim analogen Film). Ich wollte zum besseren Verständnis ein mögliches Verfahren mit einem einfachen Zahlenbeispiel erklären, das die Dynamikkompression darstellt

Wie Canon es nun wirklich macht, weiss ich nicht, die White Papers der betreffenden Kameras sind dazu nicht wirklich aussagekräftig.

Ob die "Nachverstärkung" des Sensorsignals ab einem definierten Pegel linear reduziert wird (mein Beispiel) oder pegelabhängig der Verstärkungfaktor variiert, kann ich nicht sagen.

Interessant ist der Hinweis, dass das Rauschen in den Schattenpartien durch die Tonwertprio zunehmen kann, Zitat: "Depending on shooting conditions, noise in the shadow areas may increase slightly." Dies könnte durch das nachträgliche "Entzerren" der Kurve auf digitaler Ebene oder aber durch einen erhöhten Störsignalpegel, der durch die sich ändernden Verstärkungseinstellungen hervorgerufen wid, verursacht werden?!

Vielleicht liest hier ja ein Canoninsider mit, der mehr berichten kann.

Gruß Ulrich

DigiDau · 22 Dezember 2007

Aufbauend auf dem hier geschriebenen, könnte eine einfache ISO-Testreihe ja vielleicht schon einen Hinweis geben.

Ablichtung eines Motivs mit jeweiliger Verdoppelung der ISO-Werte. Einmal mit TP und einmal ohne. Dann vergleichen..

Jens Zerl · 22 Dezember 2007

Habe ich gerade mal probiert. Das ist aber gar nicht so einfach, da man theoretisch ein Motiv bräuchte, welches exakt den Tonwertumfang der Kamera + Tonwertprio hat.

Gruß,
Jens

kaha300d · 22 Dezember 2007

Habe es auch getestet, die Testreihe könnt ihr hier runterladen und euch selbst ein Bild machen. Ich habe RAW+JPEG aufgenommen, es sind also für jedes Bild sowohl das RAW als auch das JPEG out of CAM vorhanden.

Im Hintergrund steht eine Graukarte für den Weißabgleich.

Eventuell will euer Browser die Raw-Dateien als TIFF speichern, dann einfach nach dem Speichern die Endung auf .CR2 ändern.

Es ist etwas schwierig, die Tonwertpriorität zu testen, was man brauchen würde, ist ein Bracketting mit 2 Aufnahmen, einmal ohne und einmal mit TP, und das draußen im normalen Foto-Leben.

ohne Tonwertpriorität normal belichtet 100 ISO JPEG
ohne Tonwertpriorität normal belichtet 100 ISO RAW
ohne Tonwertpriorität normal belichtet 200 ISO JPEG
ohne Tonwertpriorität normal belichtet 200 ISO RAW
mit Tonwertpriorität normal belichtet 200 ISO JPEG
mit Tonwertpriorität normal belichtet 200 ISO RAW

ohne Tonwertpriorität überbelichtet 100 ISO JPEG
ohne Tonwertpriorität überbelichtet 100 ISO RAW
ohne Tonwertpriorität überbelichtet 200 ISO JPEG
ohne Tonwertpriorität überbelichtet 200 ISO RAW
mit Tonwertpriorität überbelichtet 200 ISO JPEG
mit Tonwertpriorität überbelichtet 200 ISO RAW

Gruß,

Karl-Heinz

tschloss · 23 Dezember 2007

Vielen Dank für deine Mühe. Ich habe jetzt jeweils die 200er JPGs verglichen. Es gibt da einen kleinen Bereich im Federbereich, der mit TP etwas anders ist. Aber ob das jetzt in de Summe merklich besser ist? Also für mich kein Grund, die Kam zu wechseln.

VG Thomas

PS: Bei Dir scheint ein Luftzug im Studio zu gehen. Die kleinsten Federn haben sich bewegt zwischen den Bildern

kaha300d · 23 Dezember 2007

tschloss schrieb:
...PS: Bei Dir scheint ein Luftzug im Studio zu gehen. Die kleinsten Federn haben sich bewegt zwischen den Bildern

Na so was!

zoz · 23 Dezember 2007

Hallo!
Habe mir die überbelichteten RAWs mal angesehen, leider ist auch das ohne TP noch nicht soweit überbelichtet, dass es ausfressen würde, deshalb kann man nicht sehen, ab man durch TP beim RAW was gewinnt, oder ob da nicht nur die Ausgabewerte rumgeschoben werden...
Könntest Du vielleicht noch weiter überbelichtete Bilder machen???

Viele Grüße!

DigiDau · 24 Dezember 2007

Ich hatte eigentlich an eine ISO-Reihe von 100(200) bis 800 gedacht.

Heute(gestern) ist mein Traum in weiss geliefert worden.*

Morgen(heute) kommt die 40D -die zweite.

Wenn meine Freundin sich beruhigt hat, weil sie sich unter Traum in weiss etwas anders vorgestellt hat :grumble:

..

..werde ich über die Feiertage selbst mal versuchen zu experimentieren. :ugly:

*Zu den Anschaffungskosten eines EF 70-200 L IS f/2.8 .. Ich stell mich mal dumm!

kaha300d · 24 Dezember 2007

zoz schrieb:
Hallo!
Habe mir die überbelichteten RAWs mal angesehen, leider ist auch das ohne TP noch nicht soweit überbelichtet, dass es ausfressen würde, deshalb kann man nicht sehen, ab man durch TP beim RAW was gewinnt, oder ob da nicht nur die Ausgabewerte rumgeschoben werden...
Könntest Du vielleicht noch weiter überbelichtete Bilder machen???

Viele Grüße!

Klar!

Hier extrem überbelichtete Bilder, die sich auch im RAW nicht mehr herstellen lassen.

Die Engelsflügel hat meine Frau in der Zwischenzeit schon einem Holzengel verpasst, der unter dem Weihnachtsbaum steht, deshalb Speicherkarte vor Styroporwand.

Auch hier habe ich wieder den Eindruck, dass man im JPEG mit TP mehr Zeichnung sieht, dass die RAWs jedoch ident sind.

Eigentlich ist das ja auch gar nicht möglich, denn dazu müssten ja jene Pixel, die überbelichtet werden, früher ausgelesen werden als die anderen.
Alles andere, also Prozesse, die nach dem Auslesen stattfinden, kann ich ja auch im Konverter machen.

Außerdem würde ich mich schön bei Canon bedanken, wenn die mir meine RAWs mit Software in der Kamera verhunzen, die ich vielleicht in 5 Jahren mit verbesserter Konverter-Software am PC wesentlich effektiver bearbeiten kann.

Stellt Euch nur mal vor, Canon hätte vor 4 Jahren bereits in der Kamera eine - am heutigen Maßstab gemessen unzulängliche - Verzeichnungskorrektur der Objektive vorgenommen. Brrrr......

Gruß,

Karl-Heinz

ohne Tonwertpriorität extrem überbelichtet 100 ISO JPEG
ohne Tonwertpriorität extrem überbelichtet 100 ISO RAW
ohne Tonwertpriorität extrem überbelichtet 200 ISO JPEG
ohne Tonwertpriorität extrem überbelichtet 200 ISO RAW
mit Tonwertpriorität extrem überbelichtet 200 ISO JPEG
mit Tonwertpriorität extrem überbelichtet 200 ISO RAW