Ausgelagert: Dynamikumfang der D3200

[FloMa]

Andreas H hat völlig Recht, der Zusammenhang besteht nicht.

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[EL-zwei]

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Die Sache wird aber nicht per Mehrheitsbeschluß entschieden. So lange kein einziges Argument kommt, daß diese Meinung unterstützt, bleibt es bei dem physikalisch völlig eindeutigen Zusammenhang.

 

[Andreas H]

So lange kein einziges Argument kommt, daß diese Meinung unterstützt, bleibt es bei dem physikalisch völlig eindeutigen Zusammenhang.

Und du entscheidest was ein Argument ist und was nicht.

 

[Gast_194966]

Die Sache wird aber nicht per Mehrheitsbeschluß entschieden. So lange kein einziges Argument kommt, daß diese Meinung unterstützt, bleibt es bei dem physikalisch völlig eindeutigen Zusammenhang.

Da muss ich Dir mal beispringen! Wenn die RAW-Daten linear sind, dann braucht man für 14EV Dynamik auch 14bit. Und meines Wissens sind RAW-Daten linear, die in einem JPG aber nicht und deshalb ist das auch nicht direkt vergleichbar.


Gruß, Matthias

 

[Gast_268204]

Andreas H hat völlig Recht, der Zusammenhang besteht nicht.

Bittiefe (Auflösung der Darstellung) und Dynamikumfang (Amplitude) haben überhaupt nichts damit zu tun.

Dynamikumfang: Ein Turm aus Bauklötzen kann zwischen 0 und 2 Meter hoch sein. Das sei so, höher ist der Raum nicht, in dem ich bauen soll.

Bittiefe: Der Turm kann aus 0 bis 10 Klötzen (a 20cm Höhe) bestehen, es sind also verschiedene Türmchen möglich. Mit 100 Klotz Auflösung (2cm pro Klötzchen) sind feinere Turm-Höhen-Unterschiede darstellbar, mehr aber auch nicht. Mit WENIGER Bit (also nur max. 2 Klötze a 1m Höhe) ist nur noch grob aufgelöstes Turmbauen möglich.

Das trifft es nun aber gar nicht!
Betrachten wir doch wieder den Photosensor. Der kann eine größere oder kleinere Sperrschichtkapazität haben, dadurch während der Belichtung mehr oder weniger Photonen schlucken, bevor er gesättigt ist. Mehr oder weniger Photonen heißt mehr oder weniger Licht. Mehr Licht aufnehmen zu können heißt aber, eine größere Dynamik zu haben. Der Bereich zwischen schwarz und weiß ist tatsächlich größer! Nachdem der Sensor mit der kleineren Dynamik bereits die Hände gehoben hat, sammelt der mit der Größeren noch weiter Photonen. Und zwar um soviel länger, wie seine Sperrschichtkapazität größer ist. Nicht ohne Grund spricht man Sensoren mit größeren Photodioden eine bessere Dynamik zu.
Das Beispiel mit den Bauklötzen passt hier nicht. Die Bauklötze sind hier alle gleich groß, die Größe des Turmes variiert! Hat was mit Quantenphysik zu tun.

 

[Stempel]

Da muss ich Dir mal beispringen! Wenn die RAW-Daten linear sind, dann braucht man für 14EV Dynamik auch 14bit. Und meines Wissens sind RAW-Daten linear, die in einem JPG aber nicht und deshalb ist das auch nicht direkt vergleichbar.

Braucht man nicht. Wie weiter vorne steht, reicht 1Bit: Schwarz und weiß.

Vom physikalischen Dynamikumfang zur zahlenmäßigen Repräsentation ist simple Mittelstufenmathematik. Da das RAW die aus Photonen erzeugten Elektronen zählt, geht die Rechnung so:

0 Elektronen im Sensor entspricht 0 im RAW
2^14 Elektronen im Sensor entspricht 2^12 im 12 Bit RAW
Dazwischen wird linear interpoliert.

Das Mistverständnis liegt in der Erwartung, jedes Bit im RAW entspricht mindestens einem Elektron auf dem Sensor. Dem war nie so und ist jetzt nicht so.

Gruß, Wolfgang

 

[Gast_194966]

ist simple Mittelstufenmathematik.

Dann erzähl doch mal, wie groß bei linearer Skalierung das Verhältnis aus kleinster und größter darstellbarer Zahl (und damit meine ich nicht die null) ist. Dynamik meint nicht darstellbare, sondern "benutzbare" Werte, aber dazu kommen wir dann später.



Gruß, Matthias

 

[Stempel]

Noch zur Ergänzung:

Da sowohl am Sensor nur ganzzahlige Elektronen entstehen als auch in der RAW Datei nur gganze Zahlen stehen, muss zur Erzielung eines Ergebnisses jedes 100. Elektron ausgelassen werden. (2^14/2^12 = 100).

Das merkt Niemand.

Noch'n Gruß, Wolfgang

 

[Kry27]

Danke, Stempel.

Es wär so einfach...

 

[Gast_194966]

Es wär so einfach...

Klingt einfach, ist aber falsch.


Gruß, Matthias

 

[Stempel]

Dann erzähl doch mal, wie groß bei linearer Skalierung das Verhältnis aus kleinster und größter darstellbarer Zahl (und damit meine ich nicht die null) ist. Dynamik meint nicht darstellbare, sondern "benutzbare" Werte, aber dazu kommen wir dann später.

Es wird gerundet und verworfen (s.o. entstand durch Überschneidung mit Dir beim Tippen).
Gruß, Wolfgang

 

[kaha300d]

Ein Beispiel:

1 Bild, einmal 8 Bit (256 Graustufen), einmal 2 Bit (4 Graustufen) Bittiefe.

Klar, wenn mans drauf anlegt, kann man jetzt noch Haare spalten, indem man von noch wahrnehmbarem Grau am oberen und unteren Rand der Helligkeitsskala spricht, aber im Grunde zeigt dieses Beispiel, dass die Bittiefe nicht den Dynamikumfang bestimmt.

Gruß,

Karl-Heinz

 

[Stempel]

Noch zur Ergänzung:

Da sowohl am Sensor nur ganzzahlige Elektronen entstehen als auch in der RAW Datei nur gganze Zahlen stehen, muss zur Erzielung eines Ergebnisses jedes 100. Elektron ausgelassen werden. (2^14/2^12 = 100).

Das merkt Niemand.

Sorry, das Verhältnis ist 4... Ich war zu sehr dem Dezimalsystem verfallen.

Gruß, Wolfgang

 

[Gast_194966]

dass die Bittiefe nicht den Dynamikumfang bestimmt.

Was ist denn in Deinen Augen ein Dynamikumfang?



Gruß, Matthias

 

[FloMa]

Dynamik meint nicht darstellbare, sondern "benutzbare" Werte, aber dazu kommen wir dann später.

"Da fing der Hamster an zu humpeln..." um es mit O.Schubert zu sagen.

Dynamik im Kontext der Kamera ist eben nicht die Menge der unterscheidbaren Zustände, sondern die Differenz zwischen Lichtwert des hellsten Lichtwerts der "Schwarz" ist und dem dunkelsten Lichtwert, der "Weiß" ist. Schrittweite zwischen dieser beiden Lichtwerte ist die Dynamik in Lichtwerte.
Man kann ein Range von einem Lichtwert auf 270 bit Abbilden, aber genauso eine Range von 270 Lichtwerten auf 1 bit abbilden.

Was ist denn in Deinen Augen ein Dynamikumfang?

Das müsste damit geklärt sein.

 

[Gast_268204]

...Da sowohl am Sensor nur ganzzahlige Elektronen entstehen als auch in der RAW Datei nur gganze Zahlen stehen, muss zur Erzielung eines Ergebnisses jedes 100. Elektron ausgelassen werden. (2^14/2^12 = 100).
Das merkt Niemand.

Es wird aber nur indirekt gezählt. Tatsächlich wird eine Spannung gemessen. Mach mal dem dafür zuständigen A/D-Wandler klar, dass er jeden 100. Wert überspringen soll!
Ich sehe nach wie vor in der von mir Anfangs vermuteten Methode, bei Erstellung von 12-Bit Raws bei aus 14-Bit Wandlerdaten einfach die unteren beiden Bits zu verwerfen, als naheliegend an.
Ich meine mich an eine Diskussion vor einigen Jahren hier im Forum zum Thema D300, 12- oder 14-Bit Raws zu erinnern. Es schien mir damals schon eine Glaubensfrage zu sein!

 

[Gast_194966]

Das müsste damit geklärt sein.

Nein, ist es nicht!

Völlig wurscht, wie Du es linear skalierst, ob mit 4 oder mit 270 multipliziert, das Verhältnis der größten zur kleinsten nutzbaren Zahl ist bei 14 bit höchstens 2^14, normalerweise weniger (Rauschen usw., Ihr wisst schon)


Gruß, Matthias

 

[Stempel]

Völlig wurscht, wie Du es linear skalierst, ob mit 4 oder mit 270 multipliziert, das Verhältnis der größten zur kleinsten nutzbaren Zahl ist bei 14 bit höchstens 2^14, normalerweise weniger (Rauschen usw., Ihr wisst schon)

Egal, ob es Dir Wurscht ist. Dynamik hier ist eine physikalische Eigenschaft des Sensors. Eine zahlenmäßige Darstellung ist hierzu "völlig wurscht".

Gruß, Wolfgang

 

[Kry27]

Da hab ich zu wenig differenziert beigepflichtet.

1Bit genügt erst mal für die Unterscheidung weiss/schwarz. Völlig unabhängig davon, ob so das Messergebnis eines Sensors gespeichert wird, der nur 0 oder 1 Photon zählen kann, oder nicht. Diese DIREKTE Zählweise, die jemand geschildert hat, ist falsch.

Benötigt man, wenn sich der Dynamikumfang von einer Kamera zum Nachfolgemodell um 0.3 Blendenstufen verbessert hat, neu 0.3 Bit mehr? Etwa so banal wars oben geschildert.

 

[Gast_194966]

Dynamik hier ist eine physikalische Eigenschaft des Sensors. Eine zahlenmäßige Darstellung ist hierzu "völlig wurscht".

Wenn ich die Signale mit einer physikalisch vorhandenen Dynamik von 14bit linear in 12bit codiere, werfe ich 2EV davon wieder weg. Und dann kann ich sie auch nicht messen.

Wie wurden die 14EV Dynamik überhaupt bestimmt? Bei normierter Ausgabegröße? Dann ist das alles wurscht, aber aus einem ganz anderen Grund.


Gruß, Matthias