Crop Faktor D90 FX/DX

[tombomba2]

"Glauberzustände"! Ahem, naja, ob das hier alle verstehen
Aber der Effekt bleibt doch, dass in kleineren Photozellen das Schrottrauschen größer ist, oder?

 

[Gast_194966]

Quantenmechnisch ist unser Licht ein Gemisch von Glauberzuständen.

Hmmm.... Glauberzustände beschreiben kohärentes Licht (z.B. Laser), aber unser Umgebungslicht ist gar nicht kohärent.

Aber der Effekt bleibt doch, dass in kleineren Photozellen das Schrottrauschen größer ist, oder?

Nicht "Schrott-", sondern Schrotrauschen. Und das ist umso größer, je kleiner die betrachteten Flächen sind.


Gruß, Matthias

 

[Gast_88823]

Hmmm.... Glauberzustände beschreiben kohärentes Licht (z.B. Laser), aber unser Umgebungslicht ist gar nicht kohärent.

Eben deshalb ist es kein reiner Zustand, sondern wir geschrieben ein (stochastisches) Gemisch von Glauberzuständen, wobei je Zustand die mittlere Photonenzahl sehr klein gegen Eins ist. So beschreibt man inkohärentes Licht.

 

[Gast_194966]

Eben deshalb ist es kein reiner Zustand, sondern wir geschrieben ein (stochastisches) Gemisch von Glauberzuständen, wobei je Zustand die mittlere Photonenzahl sehr klein gegen Eins ist. So beschreibt man inkohärentes Licht.

Na ja nun, aber hier geht es ja nicht um den Energie- oder Phasenzustand der Photonen, sondern einfach um die Wahrscheinlichkeit, dass jedes Flächenstück des Sensors von gleich vielen Photonen getroffen wird. Je größer die Flächenstücke und je mehr Photonen "mitspielen", desto geringer wird die Streuung. Sind die Flächen klein und sind nur wenige Photonen beteiligt, ist die Streuung viel größer, und das ist das "Schrotrauschen".


Gruß, Matthias

 

[EL-zwei]

Sind die Flächen klein und sind nur wenige Photonen beteiligt, ist die Streuung viel größer, und das ist das "Schrotrauschen".

Gruß, Matthias

Muß man das so deuten, daß die Zahl der Photonen tatsächlich schon so klein ist?

Das hieße ja, daß wir recht dicht an der Grenze des möglichen sind, und weitere Verbesserungen bezüglich Pixelzahl und HighISO/rauschen kaum noch zu erwarten sind. Oder nur noch über größere Sensoren.

 

[Stempel]

Muß man das so deuten, daß die Zahl der Photonen tatsächlich schon so klein ist?

Das hieße ja, daß wir recht dicht an der Grenze des möglichen sind, und weitere Verbesserungen bezüglich Pixelzahl und HighISO/rauschen kaum noch zu erwarten sind. Oder nur noch über größere Sensoren.

Das lese ich tatsächlich genau so aus dem entsprechenden Artikel meiner Sig und hat genau die von Dir genannte Konsequenz.

Für das Gestern Abend genannte Gegenbeispiel (d300, d7000, d700) hab ich bis jetzt keine belastbare Quelle bekommen. Meine eigene bestätigt mein "ja" zu Deiner Frage.

Gruß, Wolfgang

 

[Gast_88823]

Ich denke, wir sollten es wirklich hier nicht weiter diskutieren, da sehr OT.

Na ja nun, aber hier geht es ja nicht um den Energie- oder Phasenzustand der Photonen, sondern einfach um die Wahrscheinlichkeit, dass jedes Flächenstück des Sensors von gleich vielen Photonen getroffen wird.

"Zustand" ist nicht der Zustand des Photons, sondern des Strahlungsfeldes. Und natürlich geht es um die Energie des Strahlungsfeldes, nämlich die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Photonen.

Daß die auf der Poisson-Verteilung beruhende klassische Schrotrauschformel das Verhalten für thermisches Licht in dem Limit, in dem wir messen, nämlich für Meßzeiten sehr viel größer als die Kohärenzeit des Lichts, (auch bei kleinen Photonenzahlen) hervorragend beschreibt, hatte ich ja schon genannt, insofern sind wir im Ergebnis einig.

Muß man das so deuten, daß die Zahl der Photonen tatsächlich schon so klein ist?

Ja, ganz im Schatten sind die Photonenzahlen tatsächlich schon recht klein, und insofern keine Wunder zu erwarten. Aber ein bischen was geht schon noch.

Wo über Verbesserungen der Elektronik nicht mehr viel geht, ist das (natürlich sehr geringe) Rauschen im Low-ISO-Bereich und bei Lichtern - also wenn jemand extrem den Kontrast spreizen will und sich dann über Rauschen im blauen Himmel beklagt. Da sind wir am quantentheoretischen Limit.

Aber natürlich stecken noch ca. 1-2 LW im Konzept der Bayer-Pixelmatrix, wo jeder Pixel 2/3 des Spektralanteils des Lichts verwirft.

 

[Gast_194966]

Mit einer FX hat man letztlich meist mehr Möglichkeiten [...]

Ich hatte das vor ein paar Wochen schon mal was "dreieckiges" angedacht, jetzt hab ich mal eine kleine Grafik gemacht (s. Anhang). Die Linien sind hoffentlich selbsterklärend. Die beiden gleich großen Dreiecke (die Größe steht für die "Motivhelligkeit", je dunkler desto größer das Dreieck) sind die beschriebenen Belichtungssituationen für DX (blau) und FX (rot). Angenommen, ich mache ein Foto mit DX bei f/2,8, 1/125s und 400ISO. Um die gleiche Schärfentiefe zu erreichen, brauche ich an FX f/4, und wenn die Belichtungszeit gleich sein soll, brauche ich entsprechend 800ISO. Und natürlich eine andere Brennweite. Diese beiden Bilder würden sich sehr ähnlich werden.

Aber mit FX habe ich eben rein "physikalisch" einen größeren Spielraum: Ich könnte das rote Dreieck deckungsgleich auf das blaue legen und hätte mit FX weniger Rauschen und bessere Freistellung. Oder ich könnte die ISO beibehalten, aber die Belichtungszeit verkürzen und die Blende öffnen (also das rote Dreieck nach rechts schieben) und hätte gleiches Rauschen, bessere Freistellung, und weniger Bewegungsunschärfe. Das rote Dreieck darf jeweils eine Stufe weiter unten liegen als das blaue, weil FX um etwa 1 ISO-Stufe weniger rauscht. Und es darf weiter links unten liegen, weil die Beugungsunschärfe etwa 1 Blende später zuschlägt. Also egal wo ich das blaue DX-Dreieck hinlege, mit FX könnte ich immer ein nahezu identisches Bild machen, habe aber eben diesen etwas größeren Spielraum in Blende (Beugung<>Freistellung) und ISO (Rauschen).

Ersetzt durch nächsten Beitrag


Gruß, Matthias

 

[Gast_194966]

Und weil mir dies...

die Größe steht für die "Motivhelligkeit", je dunkler desto größer das Dreieck

...jetzt selber dämlich vorkommt, habe ich kurzerhand die Skalen umgedreht und die Beschreibung liest sich jetzt:

Ich hatte das vor ein paar Wochen schon mal was "dreieckiges" angedacht, jetzt hab ich mal eine kleine Grafik gemacht (s. Anhang). Die Linien sind hoffentlich selbsterklärend. Die beiden gleich großen Dreiecke (die Größe steht für die "Motivhelligkeit", je heller desto größer das Dreieck) sind die beschriebenen Belichtungssituationen für DX (blau) und FX (rot). Angenommen, ich mache ein Foto mit DX bei f/2,8, 1/30s und 200ISO. Um die gleiche Schärfentiefe zu erreichen, brauche ich an FX f/4, und wenn die Belichtungszeit gleich sein soll, brauche ich entsprechend 400ISO. Und natürlich eine andere Brennweite. Diese beiden Bilder würden sich sehr ähnlich werden.

Aber mit FX habe ich eben rein "physikalisch" einen größeren Spielraum: Ich könnte das rote Dreieck deckungsgleich auf das blaue legen und hätte mit FX weniger Rauschen und bessere Freistellung. Oder ich könnte die ISO beibehalten, aber die Belichtungszeit verkürzen und die Blende öffnen (also das rote Dreieck nach links schieben) und hätte gleiches Rauschen, bessere Freistellung, und weniger Bewegungsunschärfe. Das rote Dreieck darf jeweils eine Stufe weiter oben liegen als das blaue, weil FX um etwa 1 ISO-Stufe weniger rauscht. Und es darf weiter rechts oben liegen, weil die Beugungsunschärfe etwa 1 Blende später zuschlägt. Also egal wo ich das blaue DX-Dreieck hinlege, mit FX könnte ich immer ein nahezu identisches Bild machen, habe aber eben diesen etwas größeren Spielraum in Blende (Beugung<>Freistellung) und ISO (Rauschen).




Gruß, Matthias

 

[tombomba2]

Oh wau!!!
Diskussion auf diesem Niveau habe ich schon lange nicht mehr in einem Foto-Forum gesehen.
Respekt!

 

[Gast_194966]

Respekt!

Und prompt ist Feierabend.


Gruß, Matthias

 

[ManniD]

Für das Gestern Abend genannte Gegenbeispiel (d300, d7000, d700) hab ich bis jetzt keine belastbare Quelle bekommen. Meine eigene bestätigt mein "ja" zu Deiner Frage.

Gruß, Wolfgang

Zwischen den einzelnen Generationen gab es nie weltbewegende Verbesserungen, dennoch gab es die immer.

Einfach auf Masurement ---> SNR18% im print klicken

D200 zu D300 zu D7000

Man sieht schon Verbesserungen.

Beim Vergeich D300 zu D7000 zu D700, sieht man das sich die D7k zwischen D300 und D700 geschoben hat.

Und hier noch der Vergleich zwischen D3 zu D700 zu D3s. Auch die D3s hat noch einmal zugelegt. Im HighISO-Bereich sogar recht deutlich.

Wie es weiter geht, wird uns Nikon wohl bald verraten.

Das ganze Thema passt mittlerweile besser in dem Bereich Technik.
---> Technik

 

[Stempel]

Zwischen den einzelnen Generationen gab es nie weltbewegende Verbesserungen, dennoch gab es die immer.

Einfach auf Masurement ---> SNR18% im print klicken

D200 zu D300 zu D7000

Man sieht schon Verbesserungen.

Hallo Manni, gute Quelle, die gefällt mir.
Wolfgang