Ausgelagert: Dynamikumfang der D3200

[Nasan]

Hast Du mittlerweile mal dieses durchgelesen? Es lohnt sich wirklich.

Ja habe ich. Im Gegensatz zu dir habe ich es allerdings scheinbar verstanden...

Hier nochmal extra für dich der wichtigste Part aus der von mir schon verlinkten Definition des Dynamikumfangs:

Dynamikumfang, auch Dynamikbereich oder einfach nur Dynamik oder Kontrastumfang, bezeichnet in allgemeinen technischen, physikalischen oder mathematischen Zusammenhängen den Quotienten aus Maximum und Minimum einer physikalischen Größe oder Funktion.

 

[FloMa]

Wenn Du es linear skalierst (und davon reden wir hier): Nein!

Selbst linear ist das gar kein Problem. Es gibt eben keinen Ausschluss von größerer Dynamik durch die Anzahl der Stellen in der Repräsentation der Werte. Egal ob man linear oder nicht-linear abbildet.
Beispiel 12bit, 32 EV:

0 - 127: Range erster LW
128 - 255: Range zweiter LW
...
... - 4095: Range 32. LW

Das ist absolut linear umsetzbar und erlaubt die Range jedes LW linear (und surjektiv, nicht injektiv) auf 128 Abstufungen abzubilden.

 

[kaha300d]

Im Titel dieser Diskussion steht was von "Dynamik" und über die rede ich. Wenn Du von was anderem reden möchtest, mach doch ein neues Thema auf.


Gruß, Matthias

Also, ich lese im Titel: "Dynamikumfang" und nicht "Dynamik". Das ist ein riesengroßer Unterschied.

Gruß,

Karl-Heinz

 

[Gast_194966]

Also, ich lese im Titel: "Dynamikumfang" und nicht "Dynamik". Das ist ein riesengroßer Unterschied.

Ach? Erzähl mal.



Gruß, Matthias

 

[Andreas H]

Hast Du mittlerweile mal dieses durchgelesen? Es lohnt sich wirklich.

Ich entnehme Nasans Beitrag, dass er nicht nur gelesen sondern auch verstanden hat.

 

[Gast_194966]

Ja habe ich. Im Gegensatz zu dir habe ich es allerdings scheinbar verstanden...

Damit hast Du nun allerdings wirklich recht.



Gruß, Matthias

 

[Gast_194966]

Ich entnehme Nasans Beitrag, dass er nicht nur gelesen sondern auch verstanden hat.

Und ich entnehme Euren Beiträgen weiterhin, dass Ihr gar nicht wisst, wovon Ihr redet. Und jetzt habe ich keine Lust mehr und werde mir diesen Unfug vergnügt aus der Ferne begucken.

Viel Spaß noch, Matthias

PS: Interessant ist vielleicht noch dies. Warum es dort 6dB/bit sind, hier aber nur 3dB/bit, dürft Ihr gern mal raten, wenn Ihr Euch so gut mit dem Thema auskennt.

 

[Gast_268204]

...Der Sensor liefert übrigends weder 0 noch irgend eine andere Zahl, der liefert eine Spannung in einem Referenzbereich (z.B. 0-5V). Diese Spannung wird dann im AD-Wandler auf einen Zahlenbereich gemappt.

Diese Spannung schwebt allerdings nicht frei im Raum, sondern folgt zählbaren Ereignissen: dem "Einschlag" eines Photons in eine Photodiode. Im Idealfall entspräche der Ausgangswert der A/D-Wandlung der Anzahl der Photonen, bei einer Dynamik von 14 Blendenwerten entsprechend 2^14, darstellbar als 14 stellige Dualzahl. Wandle ich die Spannung an der Diode mit 12 Bit, ist der kleinste Wert, den ich damit erfassen kann, 4. Die Werte 1, 2 und 3 entgehen mir. Meine 4.000 möglichen Messwerte sind also alle ein Vielfaches von 4, statt der 16.000 Werte der 14-Bit Wandlung, die alle ein Vielfaches von 1 sind und damit den vollen Dynamikumfang des Sensors wiedergeben.

Ergänzung

Die von dir gerade zitierte Definition von Dynamik hilft weiter:

Dynamikumfang, auch Dynamikbereich oder einfach nur Dynamik oder Kontrastumfang, bezeichnet in allgemeinen technischen, physikalischen oder mathematischen Zusammenhängen den Quotienten aus Maximum und Minimum einer physikalischen Größe oder Funktion.

Wenn bei der von mir gerade beschriebenen A/D-Wandlung der kleinste gemessene Wert bei der 14-Bit Wandlung 1, bei der 12-Bit Wandlung aber 4 ist, der größte Wert in beiden Fällen der gleiche ist, was bedeutet das doch für den Dynamikumfang?

 

[MarcDa]

Ich rede davon, was man im englischen Sprachraum als "Dynamic Range" versteht, also das was z.B. DXOMark angegeben wird und wovon E. Martinec in seinem Artikel auch spricht.

Wider besseren Wissens noch mal ein weiterer Versuch: http://learn.hamamatsu.com/articles/dynamicrange.html

Bit Depth and Dynamic Range of Charge-Coupled Devices

Bit Depth Grayscale Levels Dynamic Range (Decibels)
1 2 6 dB
2 4 12 dB
3 8 18 dB
4 16 24 dB
5 32 30 dB
6 64 36 dB
7 128 42 dB
8 256 48 dB
9 512 54 dB
10 1,024 60 dB
11 2,048 66 dB
12 4,096 72 dB
13 8,192 78 dB
14 16,384 84 dB
16 65,536 96 dB
18 262,144 108 dB
20 1,048,576 120 dB

Die Tabelle gibt es unter dem Link in schön. Aber jetzt kommt wahrscheinlich das die Angabe der "Dynamic Range" in dB was ganz anderes ist als in EV; oder das die Hersteller von CCDs und entsprechendem Equipment das ganze auch nicht begriffen haben.

Und noch einen weils so schön ist http://www.dpreview.com/news/2000/11/17/dynamicrange:

Bits - the number of digital bits required to store the resultant dynamic range (thus a result of 7.8 bits would require 8 bits to store the data)

Aber ok, dpreview haben wirklich keinen Plan.

Grüße,
Marc

 

[Lukas D]

Wenn bei der von mir gerade beschriebenen A/D-Wandlung der kleinste gemessene Wert bei der 14-Bit Wandlung 1, bei der 12-Bit Wandlung aber 4 ist, der größte Wert in beiden Fällen der gleiche ist, was bedeutet das doch für den Dynamikumfang?

Das bedeutet dass der Dynamikumfang nicht gleich ist!

x/1 ungleich x/4

 

[Stempel]

Das bedeutet dass der Dynamikumfang nicht gleich ist!

Das bedeutet, dass der

Tonwertumfang

nicht gleich ist!
Wolfgang

 

[MarcDa]

Ein letztes Zitat von der von mir schon zitierten Seite (nichr dpreview ) http://learn.hamamatsu.com/articles/digitalimagebasics.html:

These black, white, and gray brightness levels are all combined in what constitutes the grayscale or brightness range of the image. A higher number of gray levels corresponds to greater bit depth and the ability to accurately represent a greater signal dynamic range (see Table 1). For example, a 12-bit digitizer can display 4,096 gray levels, corresponding to a sensor dynamic range of 72 dB (decibels).

(Table 1) ist die von mir oben schon zitierte Tabelle.

Aber ich denke, damit lass ich es jetzt dann auch gut sein. Vielleicht ist es wirklich eher ein Missverständins bei den deutschen Begriffen. Das macht dann mal besser unter Euch aus.

Grüße,
Marc

 

[kaha300d]

Ich würd ja viel lieber mal gern gemeinsam um einen Tisch sitzen.

Gruß,

Karl-Heinz

 

[Andreas H]

Aber ok, dpreview haben wirklich keinen Plan.

Kann es sein dass du nicht so ganz verstehst, was sie damals (das war 2000, heute würden sie es vermutlich anders darstellen) geschrieben haben?

Was genau bedeutet denn ein Dynamikumfang von 6,1 Bit, und was hat das mit diesem Thread zu tun?

 

[Nasan]

Vielleicht wird es mit Beispielwerten klarer.

Sensorzelle liefert 0-5V (absolutes Schwarz - clipping)

Für die Wandlung heisst das jetzt folgendes:

Spannung Wert bei 12bit Wert bei 14bit
0V 0 0
1V 819 3277
2V 1638 6553
3V 2457 9830
4V 3276 13106
5V 4095 16383


Ich vermute mal das einige denken auch bei 14bit wäre der Wert für 5V 4095...

 

[Gast_268204]

Das bedeutet, dass der Tonwertumfang nicht gleich ist!

Dazu Wikipedia:

Vereinfacht ausgedrückt: Der Tonwertumfang bezeichnet die Differenz zwischen der hellsten und der dunkelsten Stelle eines RGB-Bildes.

http://de.wikipedia.org/wiki/Tonwertumfang

Wir sollten zwischen Quotient und Differenz sauber unterscheiden!

 

[MarcDa]

Kann es sein dass du nicht so ganz verstehst, was sie damals (das war 2000, heute würden sie es vermutlich anders darstellen) geschrieben haben?

Was genau bedeutet denn ein Dynamikumfang von 6,1 Bit, und was hat das mit diesem Thread zu tun?

Hallo Andreas,

die Ausgangsfrage war doch:

...und wie quetscht man einen Dynamikumfang von 14 EV in 12 Bit Raw-Dateien?

Und darum geht es mir immer noch, wobei ich explizit von dem englischen Begriff "Dynamic Range" spreche um hier nicht in das Kreuzfeuer der diversen dt. Begriffe zu geraten.

Und die Angaben der maximalen "Dynamic Range" eines Sensors kann auf verschiedene Arten erfolgen, EV, Contrast Range (xyz:1), dB...

Und genau das zeigen die von mir zitierten Tabellen. Diese Grundprinzipien dürften sich auch seit 2000 nicht geändert haben, nur sprechen wir jetzt nicht mehr von 6 bis 9 bit, die zur Speicherung bzw Auflösung der "Dynamic Range" nötig sind, sondern von 12 oder 14.

Grüße,
Marc

 

[Lukas D]

Wider besseren Wissens noch mal ein weiterer Versuch: http://learn.hamamatsu.com/articles/dynamicrange.html




Die Tabelle gibt es unter dem Link in schön. Aber jetzt kommt wahrscheinlich das die Angabe der "Dynamic Range" in dB was ganz anderes ist als in EV; oder das die Hersteller von CCDs und entsprechendem Equipment das ganze auch nicht begriffen haben.


Marc

Den dazugehörigen Text lesen und verstehen wäre hilfreich...

"Table 1 presents the relationship between the number of bits used to store digital information, the numerical equivalent in grayscale levels, and the corresponding value in decibels (one bit equals approximately 6 dB)"

Dynamicrange ist einfach ein VERHÄLTNIS zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert, und dieses Verhältnis muss sich nicht auf einen Helligkeitsunterschied beschränken!

Und in dem Link von dir ist nicht der Hellgkeitskontrast gemeint!

 

[Stempel]

Wir sollten zwischen Quotient und Differenz sauber unterscheiden!

Ein RGB Bild ist wie die Tonwerte i.A. in logarithmischer skala. Deren Differenz ist gleich dem log des Quotienten. Wenn schon sauber, denn schon sauber.

Den Dynamikumfang eines Sensors kann man natürlich in Bits angeben. Das ist genau so logarithmisch wie die LW (Basis 2) oder das bel (Basis 10 bin nicht ganz sicher). Diese Bits haben aber damit noch lange nichts mit den Bits der Zahlen in der RAW Datei zu tun.

Es bleibt schon richtig, was Nasan zuletzt schrieb.

Gruß, Wolfgang

 

[Andreas H]

Und genau das zeigen die von mir zitierten Tabellen. Diese Grundprinzipien dürften sich auch seit 2000 nicht geändert haben, nur sprechen wir jetzt nicht mehr von 6 bis 9 bit, die zur Speicherung bzw Auflösung der "Dynamic Range" nötig sind, sondern von 12 oder 14.

Marc, auch bei dpreview darf man für sich in Anspruch nehmen dass man dazulernen darf. Dein Link zeigt auf einen Artikel aus 2000, bevor die große DSLR-Welle Fahrt aufnahm.

Die Bit-Werte in der Tabelle sind einfach aus dem - irgendwie ermittelten - Dynamikumfang errechnet. Dahinter steckt keinerlei logische Abhängigkeit.