FT/µFT Allgemeines: Olympus und Dynamikumfang

[Mi67]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Jetzt verstehe ich Dich überhaupt nicht mehr. Du meinst also, eine JPEG-spezifische Dynamik ließe sich überhaupt nicht angeben? Was nun aber ist das, der Objekthelligkeitsbereich, der sich im JPEG wiedergeben lässt (denn das ist exakt das, was ich mit der beschriebenen Methode messe), wenn nicht die Eingangsdynamik des fotografischen Gesamtsystems, in das Licht hineinfällt und aus dem ein JPEG herauskommt?

Klar doch, die "JPEG-spezifische Dynamik" kannst Du daran ablesen - wenn Du auch das Rauschen mit auswertest, ansonsten ist es eine Kontrast-Wiedergabefunktion und nicht ein Dynamikbereich. Mag spitzfindig klingen, ist aber halt mal so definiert: Dynamik = Maximalsignal / kleinste differenzierbare Signalstufe. Machst Du dies nicht, so wird ein Handy die gleiche Dynamik zu haben scheinen, wie ein Mittelformat-Rückteil.

Und was nützen mir weitergehende Betrachtungen bezüglich der "Sensor"-Dynamik, wenn ich mich speziell für den Objekthelligkeitsbereich interessiere, der vom Out-of-Cam-JPEG (oder, in einem anderen Fall, dann halt mit der einen oder andere konkreten Art und Weise, ein Raw zu entwickeln) wiedergegeben werden kann? Ich interessiere mich doch bestenfalls in zweiter, "akademischer" Linie für irgendwelche theoretischen Messgrößen, die keinen direkten Bezug mehr zu dem Ergebnis "Bilddatei" haben, das ich nachher verarbeiten, anzeigen, ausbelichten lassen will.

Die Kontrast-Wiedergabefunktion meiner Kompaktkamera (Canon Powershot G2) unterscheidet sich in JPEG und über Bildflächen gemittelt nicht erkennbar von der meiner Eos 5D. Glaubst Du jetzt etwa, beide würden den selben Dynamikumfang besitzen? Helle ich bei niedrigen ISO-Werten die Schatten auf, dann sieht das Bild der G2 vielleicht sogar besser aus, als das Bild der Eos 5D, da die Rauscharmut der 5D bei sanften Helligkeitsverläufen (z.B. Himmel, Wasser, Glas, verschwommener Hintergrund) eine unschöne Farbstufung (im Fachterminus auch "Posterisation" genannt) erzeugt, während die Tonwertabrisse im Rauschen der G2-Ergebnisse visuell kaum auffallen.

Ein ausreichender oder eben nicht mehr ausreichender Dynamikumfang zeigt sich immer dann, wenn man ihn braucht, nämlich beim Aufhellen von Schatten oder bei der pull-Wiedergewinnung von Zeichnung in den Lichtern. Beides keine Domäne von JPEG. Daher ging ich nicht ernsthaft davon aus, dass Dich in diesem Thread lediglich JPEG interessiere. Will ich die Cam im Hinblick auf ihre Dynamikleistung quälen, dann gibt es eigentlich derzeit nur das RAW-Format als sinnvolle Speicherform. Die Spreizung der Objekthelligkeiten bei 254-255 versus 0-1 Übergängen in JPEG (und dann auch noch mit Standardsettings im Menue) zu bestimmen, ist relativ irrelevant - es werden immer nahezu die selben Daten herauskommen. Mit der Dynamik hat es reichlich wenig zu zun.

So lange diese Definitionen nicht glasklar verstanden sind, macht eine weitere Betrachtung überhaupt keinen Sinn.

 

[rschroed]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Die Kontrast-Wiedergabefunktion meiner Kompaktkamera (Canon Powershot G2) unterscheidet sich in JPEG und über Bildflächen gemittelt nicht erkennbar von der meiner Eos 5D. Glaubst Du jetzt etwa, beide würden den selben Dynamikumfang besitzen? Helle ich bei niedrigen ISO-Werten die Schatten auf, dann sieht das Bild der G2 vielleicht sogar besser aus, als das Bild der Eos 5D, da die Rauscharmut der 5D bei sanften Helligkeitsverläufen (z.B. Himmel, Wasser, Glas, verschwommener Hintergrund) eine unschöne Farbstufung (im Fachterminus auch "Posterisation" genannt) erzeugt, während die Tonwertabrisse im Rauschen der G2-Ergebnisse visuell kaum auffallen.

Verstehe ich Dich richtig, dass die Bildfehler der 5D in diesem Fall störender wirken als die der G2? Und dennoch, so verstehe ich Dich hier jedenfalls, willst Du der 5D die größere Dynamik attestieren?

Und natürlich interessiert neben allem anderen vor allem auch das, was unter den unterschiedlichsten Bedingungen aus dem RAW zu holen ist, das sollte eigentlich klar geworden sein, für die eigene Anwendung interessiert mich das sogar zuvorderst, nachdem ich schon lange keine Out-of-Cam-JPEGs mehr nutze. Ich bin bei Deiner Dynamikdefinition dennoch weiter skeptisch. Wie willst Du das Rauschen dabei quantifizieren? Wo setzt Du die Grenze, wenn man den Dynamikbereich in den Schatten untersuchen will, wieviel Rauschen noch im ausgewiesenen nutzbaren Dynamikumfang drin sein soll und wieviel nicht? Wie misst Du das Rauschen?

 

[Mi67]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Also stimmt Deine Theorie vom "theoretischen Limit" nicht, denn das war für mich so zu verstehen, dass das Limit schon in der Theorie der zugrundeliegenden Gesetzmäßigkeiten besteht, also von der Praxis in keinster Weise überschritten werden kann, was ich für falsch hielt. Und: es betrifft nur das JPEG. Wie sieht es beim RAW aus?

Hmm, wieder ist es leider noch ein Stüfchen komplizierter. Der sRGB-Farbraum hat *eigentlich* ein definirtes Gamma. Wandle ich also in der Kamera sRGB-Signale in JPEG und im Computer unbearbeitet in eine Bildschirmwiedergabe (ebenfalls via sRGB-Farbraumdefinition und mit üblichem Monitorgamma), so ist die Kontrast-Wiedergabefunktion eines JPEG-kodierten Bildes fix. Daher verwendete ich den Begriff "theoretisch". In der Praxis kannst Du aber per Kontrasteinstellung im Kameramenue von den im sRGB-Farbraum festgelegten Gamma-Werten abweichen. Will meinen: die Kamera hält sich dann nicht mehr stoisch an die sRGB-Vorgaben.

i.a.W.: halte ich an den sRGB- und JPEG-Definitionen fest, so ist der in JPEG-kodierbare Umfang der Objekthelligkeiten ("theoretisch") fest. Halte ich mich nicht an die Vorgaben, dann kann ich mehr (Kontrastregler auf niedrig) oder weniger (Kontrastregler auf hoch) Kontrastumfang noch ins JPEG hineinpacken.

Natürlich! Genau das will man aber doch wissen, unter anderem. Genauso, wie man zum Beispiel die Eingangsdynamik in bezug auf das RAW unter den Bedingungen der Entwicklung mit Konverter A und Parameterset X, Y oder Z wissen möchte, und dann die Messungen anhand der JPEGs oder TIFFs durchführt, die eben dabei herauskommen. Ich verstehe irgendwie Dein Problem nicht.

Dann sage es doch einfach, dass Dich die Helligkeits-Wiedergabefunktion in JPEG interessiert, aber bitte setze es nicht damit gleich, den Dynamikumfang der Kamera vermessen zu haben. Damit habe ich überhaupt kein Problem.

 

[rschroed]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Dann sage es doch einfach, dass Dich die Helligkeits-Wiedergabefunktion in JPEG interessiert, aber bitte setze es nicht damit gleich, den Dynamikumfang der Kamera vermessen zu haben.

Ich habe nie vom "Dynamikumfang der Kamera" gesprochen, sondern immer von der Eingangsdynamik des JPEG, oder des vom RAW unter bestimmten Bedingungen generierten TIFFs oder JPEGs. Ich bin doch hier derjenige, der auch bei jeder Gelegenheit darauf hinweist, dass Askey/Joinson bei dpreview eben nichts über die Dynamik der Kamera aussagen, obwohl sie den Anschein erwecken. Ich habe nirgends versucht, einen solchen Anschein zu erwecken, obwohl ich der Auffassung bin, näher an dieses Ziel heranzukommen, indem ich mir mehr Mühe bei der Untersuchung des Raw zu geben versuche.

Und ich bin weiter der Auffassung, dass ab einer bestimmten Rauschfreiheit, die ich bei FourThirds und ISO 100 eigentlich schon für weitgehend gegeben halte, das Rauschen insoweit vernachlässigbar ist, dass das, was Du mit "Helligkeits-Wiedergabefunktion" bezeichnest, mit der Eingangsdynamik für die Praxis weitgehend identisch sein sollte. Oder nicht?

 

[Mi67]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Verstehe ich Dich richtig, dass die Bildfehler der 5D in diesem Fall störender wirken als die der G2? Und dennoch, so verstehe ich Dich hier jedenfalls, willst Du der 5D die größere Dynamik attestieren?

Exakt. Die 5D misst die Bildhelligkeit in diesem Fall noch so gut wie rauschfrei, was bei Tonwertspreizung in der Nachbearbeitung zu stufenförmigen Farbabrissen führt, während diese flächenhaften farbstufen bei der G2 durch ein "Noise-Dithering" für unser Auge nicht mehr sichtbar werden. Beispiele dafür liegen zu Hauf auf meiner Festplatte. Moduliere ich auf das Bild der 5D etwas Rauschen hinzu, was den Dynamikumfang freilich senkt, dann sieht man die Tonwertabrisse nicht mehr und das Bild wird wesentlich ansehlicher.

Und natürlich interessiert neben allem anderen vor allem auch das, was unter den unterschiedlichsten Bedingungen aus dem RAW zu holen ist, das sollte eigentlich klar geworden sein, für die eigene Anwendung interessiert mich das sogar zuvorderst, nachdem ich schon lange keine Out-of-Cam-JPEGs mehr nutze. Ich bin bei Deiner Dynamikdefinition dennoch weiter skeptisch. Wie willst Du das Rauschen dabei quantifizieren? Wo setzt Du die Grenze, wenn man den Dynamikbereich in den Schatten untersuchen will, wieviel Rauschen noch im ausgewiesenen nutzbaren Dynamikumfang drin sein soll und wieviel nicht? Wie misst Du das Rauschen?

Du näherst Dich dem Erkennen des Problems! Nehmen wir an, Du hast in den tiefen Schatten des Fotos eines Mountainbikes noch eine Carbontextur, dessen relativ schwache Kontrastiertung Du aufgelöst bekommen willst. Diese schwache lokale Variation der Objekthelligkeit sollte also vom Rauschen nicht zu sehr überdeckt werden. Hierfür ist eine hohe Dynamik erforderlich - und nicht dafür, das Carbonteil insgesamt noch knapp anthrazit und nicht in abgesoffenem Schwarz darzustellen. Letzteres können Fotohandys auch ncoh. Unsere Domäne mit den DSLR´s ist es aber schon, auch noch eine anspruchsvollere Detailtextur sauber zur Darstellung bringen zu können.

 

[Mi67]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Ich habe nie vom "Dynamikumfang der Kamera" gesprochen, sondern immer von der Eingangsdynamik des JPEG, oder des vom RAW unter bestimmten Bedingungen generierten TIFFs oder JPEGs. Ich bin doch hier derjenige, der auch bei jeder Gelegenheit darauf hinweist, dass Askey/Joinson bei dpreview eben nichts über die Dynamik der Kamera aussagen, obwohl sie den Anschein erwecken. Ich habe nirgends versucht, einen solchen Anschein zu erwecken, obwohl ich der Auffassung bin, näher an dieses Ziel heranzukommen, indem ich mir mehr Mühe bei der Untersuchung des Raw zu geben versuche.

Sorry, dann sind wir auf dem gleichen Weg.

Und ich bin weiter der Auffassung, dass ab einer bestimmten Rauschfreiheit, die ich bei FourThirds und ISO 100 eigentlich schon für weitgehend gegeben halte, das Rauschen insoweit vernachlässigbar ist, dass das, was Du mit "Helligkeits-Wiedergabefunktion" bezeichnest, mit der Eingangsdynamik für die Praxis weitgehend identisch sein sollte. Oder nicht?

Nö, ist es nicht. Vielmehr ist das Rauschen immer noch der *einzige* Parameter, der neben dem Sättigungssignal überhaupt noch die Dynamikumfänge definiert.

Anschaulicher wird es immer in der Überspitzung:
Angenommen eine Kamera würde ein *völlig* rauschfreies Bild erzeugen können (was physikalisch unmöglich ist), so würde der Dynamikumfang alleine von der Farbtiefe der Digitalisierung (eben dem "Digitalisierungsrauschen" oder "Kodierungsrauschen") limitiert werden - etwas, was auch bei heutigen Kameras nur in JPEG durchaus relevant ist! In der Praxis und RAW gilt eher dass *weil* die Kamera rauscht, eine feinere Digitalisierung irgendwann keinen Sinn mehr macht. Daher liegt auch die derzeitige RAW-Digitalisierung in Bereichen der Bittiefe um 10-14 Bit - also sinnreicherweise einen Ticken oberhalb des gerade noch zu erzielenden Dynamikumfanges. Würde ich feiner digitalisieren, so verschiesse ich unnötig Speicherplatz, würde ich gröber digitalisieren, so würde ich beginnen, die Dynamik zu beschneiden.

 

[zuikophil]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Kann man also aus den letzten Beiträgen schliessen, dass der etwas geringere Dynamikumfang der E-3 am etwas höheren Rauschen liegt, oder dass es zumindest einen Zusammenhang gibt?

(Ich habe jetzt nicht alle ca. 200 Beiträge gelesen -- sorry, wenn das so schon gesagt wurde)

Bei den Fotos ab ISO 400, die ich bisher von der E-3 im Netz gesehen habe, ist mir aufgefallen, dass die dunklen Partien oft grau und detailarm wirken. Hat das auch mit der Dynamik zu tun? Ein krasses Beispiel hier: http://www.flickr.com/photo_zoom.gne?id=2045702928&size=l

 

[Crushinator]

AW: Olympus und Dynamikumfang

(...) Bei den Fotos ab ISO 400, die ich bisher von der E-3 im Netz gesehen habe, ist mir aufgefallen, dass die dunklen Partien oft grau und detailarm wirken. Hat das auch mit der Dynamik zu tun? Ein krasses Beispiel hier: http://www.flickr.com/photo_zoom.gne?id=2045702928&size=l

Boah, ist das grottenschlecht. Gibt's eigentlich eine Anleitung dazu, wie man das so hinbekommt?

 

[acahaya]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Gibt's eigentlich eine Anleitung dazu, wie man das so hinbekommt?

Probiers mal mit SAT und danach in Photoshop noch etwas Tiefen/Lichter

 

[Grinsofant]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Boah, ist das grottenschlecht. Gibt's eigentlich eine Anleitung dazu, wie man das so hinbekommt?

Ist mein Monitor kaputt ?

Ich sehe nur ein bild das aufgrund des schlechten Lichts halt keine brillianz hat.In den dunklen Partien sind genug zeichnung und Details.Man könnte die mitten vieleicht noch ein wenig anheben.

 

[Akhôrahil]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Ja, aber auch nur, wenn man nicht einfach den Kontrast auf Minus stellt

Dann sind die Bilder aber nicht mehr knackig...

 

[Crushinator]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Probiers mal mit SAT und danach in Photoshop noch etwas Tiefen/Lichter

Krieg ich nicht hin, weil bisher kein SAT angehabt. Hoffentlich habe ich keine kaputte E-3 erwischt.

Wärst Du bitte so lieb und würdest eines meiner schlechteren ISO 800er in etwa so hinbiegen wie das da oben? *liebguckt*

Es ist nur RAW im ACR geöffnet und als JPEG Stufe 12 gespeichert.
http://www.crushinator.org/images/test/e3dyn/PC090880-RAW.jpg

 

[Crushinator]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Ist mein Monitor kaputt ?

Ich sehe nur ein bild das aufgrund des schlechten Lichts halt keine brillianz hat.In den dunklen Partien sind genug zeichnung und Details.Man könnte die mitten vieleicht noch ein wenig anheben.

Schau Dir das Original bitte nochmal an.
http://www.flickr.com/photo_zoom.gne?id=2045702928&size=o

 

[Kersten Kircher]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Bei den Fotos ab ISO 400, die ich bisher von der E-3 im Netz gesehen habe, ist mir aufgefallen, dass die dunklen Partien oft grau und detailarm wirken. Hat das auch mit der Dynamik zu tun? Ein krasses Beispiel hier: http://www.flickr.com/photo_zoom.gne?id=2045702928&size=l

ein Typischen Beispiel wie man Bilder vollkommen ruinieren kann wenn man sie überschärft. Wenn es ein Raw Bild war dann wurde es schon im Konverter geschärft bis zum Anschlag.

Schade das solche Bilder immer wieder als Beispiel für Kameras herangezogen werden, dabei sollten sie nur als gutes Beispiel voran gehen wie man es nicht macht.

 

[E500-rookie]

AW: Olympus und Dynamikumfang

ein Typischen Beispiel wie man Bilder vollkommen ruinieren kann wenn man sie überschärft. Wenn es ein Raw Bild war dann wurde es schon im Konverter geschärft bis zum Anschlag.

Schade das solche Bilder immer wieder als Beispiel für Kameras herangezogen werden, dabei sollten sie nur als gutes Beispiel voran gehen wie man es nicht macht.

Im Exif steht aber: Sharpness Soft. Und von Bildbearbeitung kann ich in meinem Exif Viewer auch nichts sehen

Wird wohl normal sein, hier werden ja immer nur max 1200X 900 Auflösungen gezeigt da rauscht es halt bedeutend weniger

Gruß
Thomas

 

[Grinsofant]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Schau Dir das Original bitte nochmal an.
http://www.flickr.com/photo_zoom.gne?id=2045702928&size=o

Nunverstehe ich was du meinst.Das Bild ist überschärft und ev noch nachbelichtet worden.Sonst sollte es bei ISO 640 nicht so aussehen.

Gruß Bernd

 

[acahaya]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Krieg ich nicht hin, weil bisher kein SAT angehabt. Hoffentlich habe ich keine kaputte E-3 erwischt.

Wärst Du bitte so lieb und würdest eines meiner schlechteren ISO 800er in etwa so hinbiegen wie das da oben?

Dein Bild war zu gut ... hab mein Bestes gegeben, Bauch und Schatten unter Baumstamm sind jetzt undynamisch, grau und rauschen. Detailarm hab ich leider nicht hinbekommen
Anbei ein auf Forumsbreite verkleinerter Ausschnitt.

Rolf, sorry für den OT-Ausflug, Thema und Beiträge hier sind höchst interessant und überfordern meinen Intellekt nur in Maßen

 

[Crushinator]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Dein Bild war zu gut ... hab mein Bestes gegeben, Bauch und Schatten unter Baumstamm sind jetzt undynamisch, grau und rauschen. Detailarm hab ich leider nicht hinbekommen
Anbei ein auf Forumsbreite verkleinerter Ausschnitt.

Uff ... *Schweiß von der Stirn wischt*
Ich danke Dir herzlich, Sabine. Ich dachte vorhin echt, ich müßte die Kiste einschicken.

@Mi67, Robert und Rolf
Auch sorry für OT, und danke andererseits. Besonders die ausführliche und lehrreiche Diskussion zwischen Mi67 und Robert habe ich den Tag über sehr interessiert verfolgt.

 

[R.B.]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Rolf, sorry für den OT-Ausflug, Thema und Beiträge hier sind höchst interessant und überfordern meinen Intellekt nur in Maßen

Wenigsten etwas, was ich verstehe.

@Mi67, Robert und Rolf
Auch sorry für OT, und danke andererseits. Besonders die ausführliche und lehrreiche Diskussion zwischen Mi67 und Robert habe ich den Tag über sehr interessiert verfolgt.

Interessiert verfolgt habe ich das auch.
Hast Du denn alles verstanden?

Jetzt aber Schluss mit OT.

Gruß
Rolf

 

[Crushinator]

AW: Olympus und Dynamikumfang

Interessiert verfolgt habe ich das auch.
Hast Du denn alles verstanden?

Ich hoffe ja, und ich versuche es jetzt mal in komprimierter, hoffentlich leicht verständlicherer Form wiederzugeben. Man möge mir auf die Finger hauen, falls ich daneben liegen sollte.

1. dpreview.com misst hauptsächlich nur die "Helligkeits-Wiedergabefunktion" der JPEGs und zwar mit den Kamera-Standardwerten für Kontrast und klassifiziert sie dann z.B. mit 7,3 Blendenstufen.
   
2. 1. gibt nicht den Dynamikumfang der Kamera wieder sondern quasi die Kontrastabstimmung der JPEG-Engine.
   
3. Um die Eingangsdynamik des Sensors so richtig akademisch zu bestimmen, bräuchte es eigentlich technische Datenblätter des Sensorherstellers.
   
4. Wenn die einzelnen Pixel kleiner werden, nimmt ihre Kapazität ab, also laufen sie schneller über. Wenn das Ausleserauschen dabei nicht deutlich verbessert wird, verschlechtert sich die Eingangsdynamik gegenüber den Sensor mit den größeren Pixeln auf gleicher Fläche deutlich, weil man dann nicht nur Pixel hat, die schnell überlaufen sondern auch noch zuviel rauschen.
   
   Das bedeutet praktisch, daß die Einzelpixel der E-3 weniger Ladung aufnehmen können als die der E-1. Allerdings müssen die E-1 Pixel mit langen Datenleitungen zu einem Digital/Analog-Konverter bzw. zum davor(?)geschalteten Signalverstärker geführt werden, was an sich schon einen nicht optimalen Signal/Rauschabstand erzeugt, abgesehen davon daß bei Deinen Einzelpixeln (CCD prinzipbedingt) Überladungen vereinfacht ausgedrückt auf benachbarte Pixel überspringen und die auch noch zum überlaufen bringen können. (Blooming)
   
   Bei dem NMOS der E-3 sitzt beinahe alles, was benötigt wird um den Sensor auszulesen direkt hinter den Pixeln, um den Rauschabstand wenigstens nicht wegen langer Leitungen verschlechtern zu lassen, und Blooming ist so weit ich weiß nicht wirklich ein Thema. Da kommen sicherlich noch zig andere Sachen, die der NMOS genau so gut oder gar besser kann, die mir aber momentan u.A. nicht einfallen ...
   
5. Laß uns aber durch die Kapazitätsminderung der E-3 Einzelpixel annehmen, daß der Dynamikumfang dieser gegenüber jene des FFT-CCD aus der E-1 abgenommen hat. Dafür haben wir aber nun die doppelte Pixelzahl, und es ist anzunehmen, daß 2 Einzelpixel zusammen in etwa das selbe an Dynamik einfangen können, was der eine größere Pixel einfing, und wenn Grund- und Ausleserauschen stark genug reduziert werden konnten, hätten wir einen Sensor der höher auflöst, im Vergleich zum Vorigen die Lichter etwas weniger mag, dafür aber etwas mehr aus den Schatten rausholt, weil einige der Einzelpixel z.B. ein saubereres Signal liefern.