Crop verstehen

[felix_hh]

Nein. Du kannst die Physik nicht überlisten, indem Du eine A->D Wandlung dazwischenschaltest.



(...)


Nö. Da ist es genau gleich. Nur dass die Anpassung der Helligkeit schon bei der A->D Wandlung vorgenommen wurde.

Da hast du einen knoten im Denken.

Wenn du digital vergrößerst oder verkleinerst, dann rechnest du erst mal nur Bitmaps in andere, neue Bitmaps um. Man konstruiert da einfach im Rechner neue Pixel durch z.B. Interpolation. Das sind dann Pixel im Bild, für die es kein Bild in der Realität gab. Die sind einfach nur erfunden - aber plausibel. Und die neuen Pixel brauchen da auch kein Licht um sie zu konstruieren zu können, das sind einfach nur Zahlenwerte. Die kann man da den Pixeln ganz einfach zuweisen. So, wie man auch einfach per Zuweisung festlegen kann, dass alle Pixel nun etwas Heller dargestellt werden sollen. Dann macht man aus einem Pixel mit den RGB-Werten 10/10/10 einfach ein Pixel mit 20/20/20. Man kann sogar noch eins drauf setzen und der Digitaldatei noch zusätzlich ein Farbprofil zuweisen oder in CMYK mit dann 4 Kanälen umrechnen - so dass die Pixelwerte von Programmen und Geräten, welche Farbprofile beherrschen, noch mal ganz anders dargestellt werden. Wobei sich die Bedeutung der einzelnen Farbwerte (RGB-Tripel bzw. bei Druckdateien eben CMYK Quadrupel pro Pixel) dann noch mal ändern können.

Und der Unterschied in der Helligkeit ergibt sich dann allenfalls bei der Ausgabe über Monitor auf entsprechend größere Ausgabe-Formate. Da braucht ein 27" Monitor mit 120cd/m² natürlich weniger Leuchtenergie als ein 32" Monitor mit 120 cd/m² usw. Aber jedes Pixel leuchtet immer noch mit 120cd/m². Daher musst du dann aber an der Datei selbst auch nichts machen, also auch keine Helligkeit umrechnen oder so. Der Rechner sendet einfach die Pixelwerte wie sie sind an den Monitor, der das Bild dann entsprechend umrechnet. Auch wenn du z.B. diese digital vergrößerte Datei dann ausdrucken möchtest, dann musst du da nichts an der Helligkeit deiner Datei ändern. Nur den Ausbelichter musst du wieder entsprechend heller einstellen (bzw. du musst länger belichten), wenn du diese Digitaldatei statt auf 10x15cm nun auf z.B. 1,25m x 1,85m ausbelichten möchtest. Aber das macht dann auch der Ausblelichter entsprechend, man muss da an der Datei keine Helligkeiten anpassen.


Das zentrale Ding bei der digitalen Vergrößerung/Verkleinerung ist aber, dass hier einfach die Bilder letztendlich komplett neu konstruiert werden. Und je nach Umrechnungsmethode (Pixelwiederholung, bilineare oder bikubische Interpolation, KI-unterstützte Interpolation usw.) schaut das Bild dann am Ende ein bisschen anders aus.

 

[Helga-Schneider]

[...] Jeder Punkt auf dem Sensor, egal wie groß der Sensor ist, bekommt die gleiche Anzahl von Photonen ab.

1. Shon mathematisch unmöglich.
Mach den Sensor 3000 m x 4000 m groß. Mathematisch.
Wo soll so viel Licht herkommen? Mathematisch und physikalisch.

 

[ewm]

1. Shon mathematisch unmöglich.
Mach den Sensor 3000 m x 4000 m groß. Mathematisch.
Wo soll so viel Licht herkommen? Mathematisch und physikalisch.

Was soll diese sinnfreie Annahme

Man sollte schon auf dem Teppich bleiben, wenn man sachlich mitdiskutieren und ernst genommen werden will!

Angesichts deines Beitrages habe ich da Bedenken



Nachtrag: abgesehen von dem, hinsichtlich der Digifotografie unsinnigen Beispiel, kann bei klarem Himmel ein 1200 ha großes Feld durchaus an jeder Stelle die gleiche Lichtmenge abbekommen. Die Sonne ist weit weg, die Lichtstrahlen kommen ziemlich parallel hier an und die Erdkrümmung spielt bei 3000m x 4000m noch keine große Rolle. Was nun

 

[Ray_of_Light]

Du hast den unzulässigen Schluss gezogen, da die Lichtmenge pro Fläche gleich wäre, wäre auch die gesamte Lichtmenge gleich.

Auch das habe ich nirgends geschrieben. Sondern immer nur von Beleuchtungsstärke = Lichtmenge pro Fläche.

 

[RalphBecker]

Es kommt auf den Lichtstrom pro Fläche, also die Beleuchtungsstärke an.

Für die Belichtungsmessung nicht. Für das Endergebnis, also das Bild das Du betrachten willst schon.

Die Belichtung H ist definiert als
H=E x t
wobei E die Beleuchtungsstärke und t die Zeit ist.
Gerade für die Belichtung und Belichtungsmessung ist die Beleuchtungsstärke relevant.

 

[Helga-Schneider]

[...]Die Sonne ist weit weg, die Lichtstrahlen kommen ziemlich parallel hier an und die Erdkrümmung spielt bei 3000m x 4000m noch keine große Rolle. Was nun

Lichtstrahlen von wo, bitte? Was ist die Quelle - Sterne allgemein? Die Sonne? ...
Nur Lichtstrahlen eines Punktes können parallel sein, wenn sie scharf abgebildet werden sollen . . . Selbst die Lichtstrahen der Sonne, die hier eintreffen, sind bei weitem NICHT parallel zueinander.

 

[ewm]

Lichtstrahlen von wo, bitte?

Steht doch da

 

[ewm]

... Selbst die Lichtstrahen der Sonne, die hier eintreffen, sind bei weitem NICHT parallel zueinander.

Vielleicht mal nachdenken oder informieren, bevor man Unsinn postet

https://www.leifiphysik.de/optik/lichtausbreitung/aufgabe/sind-die-sonnenstrahlen-wirklich-parallel

Wenn die max. Abweichung zwischen den, auf der Erde (Durchmesser 12742 km) eintreffenden Sonnenstrahlen 0,53° beträgt, wie groß wird wohl die Abweichung der Sonnenstrahlen auf der Fläche 3km x 4 km = 5km Diagonale sein?

Ich bin eigentlich ein geduldiger Nutzer, zumeist um Sachlichkeit und Konsens bemüht.

Bei deinen Beiträgen bekomme ich aber immer öfter einen dicken Hals

 

[m@sche]

Es widerspricht nicht der Physik, die Physik erzwingt es. Wenn das Signal schwächer ist (=weniger Licht fällt auf die Gesamtfläche) muss es verstärkt werden. Damit verstärkt man auch gleichzeitig das Rauschen.

Mein Einwand bezog sich auf den Wikipedia Artikel
https://de.wikipedia.org/wiki/Pixelpitch
Absatz "Bildsensoren"

Eine bei gleichbleibender Sensorgröße höhere Megapixel-Zahl wird somit durch eine geringere Lichtmenge je Pixel erkauft, wodurch sich bei gleichem Belichtungsindex der Aufwand der kamerainternen Signalverstärkung und Bildverarbeitung erhöht.

Das halte ich für fragwürdig.

Warum soll das Signal schwächer sein?
Was bedeutet "Signal" in deinem Sprachgebrauch?

[...]
Das Ursprungsbild ist aber bei bei mFT 1/4 so groß und 1/4 so hell. Das fehlende Licht taucht bei der Wandlung vom Analogen ins Digitale und zurück ins Analoge nicht plötzlich magisch auf - es gibt kein Perpetuum Mobile.
Ergo ist das Bild bereits bei der Digitalisierung in der Kamera durch Signalverstärkung aufgehellt worden.
[...]

Beim "Perpetuum Mobile" geht es um Energie - bei der Kamera geht es um Messwerte. Die Lichtenergie wird teilweise bei der Belichtung (Quanteneffizienz) und der Rest - nach dem Auslesen der Spannungswerte durch den AD-Wandler - beim Rücksetzen der Sensel vollständig in Wärme umgewandelt.

Brauche ich dann für jedes Format einen separaten Handbelichtungsmesser? Bisher habe ich noch keinen Handbelichtungsmesser gesehen bei dem das Format umschaltbar wäre.


Eine (digitale) Kamera funktioniert sinngemäß genau so wie ein Handbelichtungsmesser (meiner hat nur ein Sensel, also nur eine Fotodiode), die von der Fotodiode erzeugte Spannung wird gemessen und zusammen mit Blende, Belichtungszeit und ISO zu Anzeige gebracht. Dabei ist es auch völlig egal welches Format die dann verwendete Kamera hat.

Aus Sicht der fotografischen Anwendung ist eine Kamera ein Messgerät was die Beleuchtungsstärke des projizierten Bildes misst und mittels AD-Wandler in digitale Werte umsetzt. Die Eigenschaft eines Messgerätes ist, das zu messende Objekt möglichst wenig zu belasten, also möglichst keine Energie abfließen zu lassen, was das Messergebnis ja verfälschen würde.

Bei einer Signalübertragung über eine lange Leitung, z.B. Antennenkabel oder Fernmeldekabel erfolgt ein Verlust durch die Dämpfung des Kabels gemessen in Dezibel pro Meter. Hier muss dann ggf. eine Verstärkung des Signals erfolgen. Die Leitungswege vom Sensel zum AD-Wandler sind aber verhältnismäßig kurz, da sich diese Komponenten i.d.R. auf dem gleichen Chip befinden.

 

[Helga-Schneider]

Wenn die max. Abweichung zwischen den, auf der Erde (Durchmesser 12742 km) eintreffenden Sonnenstrahlen 0,53° beträgt, wie groß wird wohl die Abweichung der Sonnenstrahlen auf der Fläche 3km x 4 km = 5km Diagonale sein?
[...]
[/QUOTE]

Dann sind es an jedem Punkt dieser Fläche 0,53°.
Das ist nicht Parallel. Das wären 0°.

Wären es 0 °, wäre die Sonne als mathematischer Punkt zu sehen.
Physikalisch ist das aber nicht möglich.

Beachte:
Z.B. ein 800 mm Objektiv hat einen hor. Bildwinkel von etwas über 2°. Da machen 0,5° viel aus. Mit 2000 mm an KB wird die Sonne formatfüllend abgebildet.
Wäre das Licht parallel, dann ginge das nicht.

Mit APS C oder MFT reichen kürzere Brennweiten. Das ist in dem Falle ein Vorteil

 

[wombat17]

Dann sind es an jedem Punkt dieser Fläche 0,53°.

Alleine dieser Satz zeigt das erschütternde Ausmaß Deiner Verwirrung und Verbohrtheit.

Es geht im Photonen PRO Fläche und somit ist es von der Fläche unabhängig. Und vom Eintrittswinkel schon ganz und gar. Es ist wie die Messung der Regenintensität. Auch da ist egal, ob das Messgefäß 1 qm oder 1 qkm groß ist, wenn es im Erfassungszeitraum 1 l/qm regnet dann steht im Gefäß hinterher 1mm Wasser. Isso.

 

[ewm]

Dann sind es an jedem Punkt dieser Fläche 0,53°...

Die 0,53° ist die Abweichung zwischen den beiden äußeren Lichtstrahlen, die gerade noch die Erde treffen.

Daher wird die Abweichung der Strahlen, die gegenüber liegende Eckpunkte auf der Fläche 3km x 4 km = 5km Diagonale deutlich geringer sein (Ca. 0,0002°).

...Wären es 0 °, wäre die Sonne als mathematischer Punkt zu sehen.

Immer das letzte Wort zu haben, selbst wenn es absolut daneben ist, das ist Kindergartenniveau Aber wenn dich das befriedigt, dann bitte

Einen weiteren Dialog mit dir wird es meinerseits nicht geben. Such dir andere, mit denen du um die Förmchen im Buddelkasten streiten kannst

 

[Helga-Schneider]

.
[...]
Es geht im Photonen PRO Fläche und somit ist es von der Fläche unabhängig.
[...]

Aber je größer die Fläche, um so weniger Energie (Photonen) pro Fläche erreicht sie, wenn der Winkel zur angenommenen Punktlichtquelle gleich bleibt.

Nimm eine brennende Kerze in
- einer Kugel von 1 m Durchmesser und
- einer Kugel von 5 m Durchmesser.
In der zweiten ist die Lichtmenge pro Fläche geringer.

In der Praxis:
- Der Merkur ist wärmer als der Pluto.
- Je weiter Du von einer (Punkt-)Lichtquelle weggehst, desto dunkler erscheint sie.


Das ist halt der Unterschied zum zoomen (vergrößern/verkleinern) am Bildschirm. Da ändert sich die Helligkeit in dem Sinne ("pro Fläche") nicht.

Ebenso beim croppen mit dem gleichen Objektiv. Gleiche Helligkeit ("pro Fläche").

 

[felix_hh]

Das Sonnenlicht (oder Mondlicht) ist in der Tat ein recht gleichmäßiges, homogenes EM-Feld. Unter anderem weil die Sonne so weit weg ist, dass das Licht von ihr zu uns schon 8 Minuten braucht. Die Streuung des Lichts in der Atmosphäre (an den Luftmolekülen) tut da noch ein Übriges dazu.
Selbst das vom Mond reflektierte Licht ist durch die ca. 384 000km Entfernung sehr gleichmäßig/homogen. Anders ausgedrückt:
Wenn du am Boden eine 1m Linie absteckst und von beiden Endpunkten jeweils den Mond anpeilst in dieser Entfernung von 384 Mio Metern, dann hast du einen Unterschied des Peilwinkels von weniger als weniger als 3 Nanograd. Zur Sonne (148,37 Mio km..) sind es sogar weniger als 5 Pikograd Abweichung des Peilwinkels. Und wenn man jetzt auf die z.B. 36mm eines Sensors geht, dann hast du da weniger als 5 Femtograd. Das sind < 0,0000000000000005 Grad Abweichung im Winkel des Sonnenstrahls auf den Sensor zwischen den Pixeln am Linken Rand und denen am Rechten Rand.

==> Sonnenlicht kann in der Praxis als homogenes, gerichtetes Feld betrachtet werden.


Und wie sehr ein Sensor-Signal dann bei einem Bestimmten Licht verstärkt werden muss (und daher mehr rauscht), das hängt tatsächlich nur von der jeweiligen Pixelgröße ab. Und die hängt ab von der Anzahl der Pixel pro Sensor und der Fläche des Sensors - also mehr oder weniger nur vom Pixelpitch.


Das kann man sogar direkt in Zahlen abschätzen:

Die Sonne strahlt an Tag mit z.B. 1000W/m² auf die Erde. Der Mond strahlt mit nur einem Bruchteil davon, mit 0,001 W/m².

Und das Licht besteht wie andere elektromagnetische Strahlung aus Photonen. Die haben bei sichtbarem Licht Energien zwischen 1,7 eV (rotes Licht) und 3,3 eV (violettes Licht, also im Mittel 2,5 eV. Ein Elektronenvolt (eV) ist allerdings extrem wenig Energie, das entspricht 1,6 x 10^-19 Joule (anders geschrieben: 1,6 E-19 J). Und 1Watt sind 1J pro Sekunde.
Damit kommen pro m² und Sekunde bei besagtem Mondlicht dann (1E-3 J/s) : (2,5 * 1,6 E-19 J) Photonen an. Also 4E15 Photonen pro Sekunde. Bei einer Belichtungszeit von z.B. 1/125s sind das dann noch 3,2E13 Photonen pro m², die ankommen.

Auf einem 24x36mm = 864mm² = 864E-6m2 großen Sensor kommen damit bei dieser Belichtungszeit und ohne Objektiv noch 2,8E10 Photonen an. Und damit kommen bei einer 48 Mpix Kamera noch ganze 576 Photonen an pro Pixel, bei einer 20Mpix Kamera aber noch 1400 Photonen, die Energie an das Pixel liefern.
Das kann man natürlich auch für einen µFT Sensor ohne Objektiv berechnen, der ist 17,3 x 13mm = 225mm² groß. Und damit kommen da auf dem ganzen Sensor im Mondlicht noch 7,2E9 Photonen. Macht bei einer 20 Mpix Kamera dann noch 360 Photonen pro Pixel.
(Hängt man ein Objektiv an die Kamera, dann wird die Anzahl der Photonen auf dem Sensor natürlich noch mal kleiner, je nach Transmission des Objektivs und Blendeneinstellung usw.)


Mehr Photonen pro Pixel heißt aber nicht nur dass man das Signal weniger stark analog verstärken muss, bevor es in den AD-Wandler geht. Was zu weniger Rauschen führt. Es heißt auch, dass insgesamt mehr Dynamik im Bild möglich ist, weil die Helligkeitsabstufung eben nicht mehr nur von 0 Photonen bis 360 Photonen gehen kann (20 Mpix µFT im Mondlicht..), sondern von 0 Photonen bis 1400 Photonen (20 Mpix Vollformat). Weswegen man am Mondlicht-Foto mit der 20 Mpix Vollformat-Kamera (mit z.B. dann 1/125s, f/1.8 und ISO 3600) deutlich weniger Rauschen sieht als mit der µFT mit ebenfalls 1/125s, f/1.8 und ISO 3600 als entsprechende Belichtungsparameter.

Das heißt aber auch, dass eine 50Mpix Kamera oder eine 24Mpix APS-C oder eine 10 Mpix µFT ungefähr den gelichen Pixelpitch und damit ungefähr die gleichen Pixelgrößen haben. Und damit eine ähnliche mögliche Dynamik und ein ähnliches Rauschen. Die fangen dann ja auch ungefähr gleich viele Photonen pro Pixel ein.

 

[Helga-Schneider]

[...]
Wenn du am Boden eine 1m Linie absteckst und von beiden Endpunkten jeweils den Mond anpeilst in dieser Entfernung von 384 Mio Metern, dann hast du einen Unterschied des Peilwinkels von weniger als weniger als 3 Nanograd. Zur Sonne (148,37 Mio km..) sind es sogar weniger als 5 Pikograd Abweichung des Peilwinkels. Und wenn man jetzt auf die z.B. 36mm eines Sensors geht, dann hast du da weniger als 5 Femtograd. Das sind < 0,0000000000000005 Grad Abweichung im Winkel des Sonnenstrahls.
[..]

Wenn Du meinst ..... curious

Entscheidend ist
- Das Licht von Mond und Sonne kommt nicht annähernd parallel auf der Erde an,
- denn Mond und Sonne nehmen am Himmel etwa 0,5 Grad ein
- mit KB benötige ich etwa 2000 mm Brennweite
- an Crop entsprechend weniger für ein formatfüllendes Abbild.

An KB und Crop wird - wenn ISO und Belichtungszeit gleich sind, die gleiche Blende eingestellt. Die wird nämlich nicht umgerechnet

Tipp:
Mach mal ein Foto vom Mond.
Dann überlege, ob der Winkel kleiner als 0,5° sein kann. Das kannst Du über den Gesamtbildwinkel des Objektives abschätzen.
Viel Spaß und Erfolg dabei.

Gruß
Helga

 

[felix_hh]

Wenn Du meinst .....

Entscheidend ist
- Das Licht von Mond und Sonne kommt nicht annähernd parallel auf der Erde an,
- denn Mond und Sonne nehmen am Himmel etwa 0,5 Grad ein
- mit KB benötige ich etwa 2000 mm Brennweite
- an Crop entsprechend weniger.

An KB und Crop wird - wenn ISO und Belichtungszeit gleich sind, die gleiche Blende eingestellt. Die wird nämlich nicht umgerechnet

Gruß
Helga

Das Licht der Sonne kommt wie gerade gezeigt sehr wohl sehr parallel und homogen zur Erde. Wenn du mit der Trigonometrie nicht zufrieden bist, dann kann ich dir da auch nicht helfen. Aber die Winkel zu den Himmelskörpern kann man auch leicht selbst bestimmen.

Auf die Sonne peilen kann ich dir nicht empfehlen.. das kann direkt ins Auge gehen. Aber du kannst ja mal bei Vollmond raus gehen und eine 100m Strecke in Ost-West Ausrichtung abstecken und an den Enden deiner Strecke jeweils den Winkel zwischen Mondkante und deiner Strecke auspeilen und die exakte Uhrzeit dazu notieren. Eine einfache Peilscheibe dafür kann man sich notfalls auch ganz leicht selbst bauen, wenn keinen entsprechend guten Peilkompass dafür hat. Dann muss man noch berücksichtigen, dass sich der Mond mit 0,5 Grad pro Minute bewegt - und kann den Unterschied der Peilung berechnen.

Das Ganze macht man drei mal von jeder Seite (wegen Messfehlern usw.) und kriegt dann am Ende raus, dass der Winkel bei einer 100m Grundlinie nicht wirklich unterschiedlich ist. 100m Distanz sind eben doch recht klein im Vergleich zu 384000000m Distanz.

 

[daduda]

Lasst Euch nicht vorführen, er macht das nur zum Spaß, so ignorant und ungebildet kann niemand sein

 

[Helga-Schneider]

Das Licht der Sonne kommt wie gerade gezeigt sehr wohl sehr parallel und homogen zur Erde. [...]

Wenn 0,5° parallel wären, hättest Du recht.
Das ist aber leider nicht so.

Und da Sonne und Mond am Himmel als ausgedehnte Körper erscheinen, ist das recht sicher für mich.
Wie gesagt, bei 2000 mm an KB wäre der Mond formatfüllend. Das entspricht etwa 0,5°.

Aber evtl. ist "Matrix" real, und alles nur Illusion....?

 

[naturepicture]

Ich habe diese Seiten nun versucht durchzulesen, aber
ich verstehe nur noch Bahnhof, es ging doch um das Thema Cropfaktor ?
Dazu finde ich aber nichts mehr und das ist schade.

Ist das hier noch der Bereich Fototechnik oder ein Astronomieforum ?

 

[felix_hh]

Wenn 0,5° parallel wären, hättest Du recht.
Das ist aber leider nicht so.

Und da Sonne und Mond am Himmel als ausgedehnte Körper erscheinen, ist das recht sicher für mich.
Wie gesagt, bei 2000 mm an KB wäre der Mond formatfüllend. Das entspricht etwa 0,5°.

Aber evtl. ist "Matrix" real, und alles nur Illusion....?

Dann rechne es halt mit den Himmelskörpern aus. Der Mond hat 3750km Durchmesser in 384 000km Entfernung.
Wenn du aus den 384 000km eine Entfernung von 3km machst, dann hast du Maßstab 1:128 000. Und dann ist der Mond nur noch grob 30m im Durchmesser. Das ist ein größerer Kirchturm oder ein Münster.
Dafür ist dein Sensor, mit dem du das Anpeilst, jetzt keine 36mm mehr breit, sondern nur noch 0,0003mm oder 0,3µm. Das kommt raus, wenn man ein Haar in mehr als 150 Teile spaltet... Eventuell kannst du dir ja so den Winkel zum Mond besser vorstellen...

BTW: Hab ich schon erwähnt, dass auf den Pixeln eines Sensors auch noch Mikrolinsen sind, die das Licht auf die empfindliche Fläche bündeln, so dass schräg einfallende Lichtstrahlen ausgeglichen werden? Wobei die nicht wegen Sonne oder Mond schräg einfallen, sondern wegen der Brechung in den Objektiven.