Dynamik-Entwicklung stagniert

[Frank Klemm]

Wenn das so ist, und das glaube ich Dir gerne, dann muss es einen anderen Grund haben, warum die 1DIII nach meinen Erfahrungen Lichter besser bewältigt als die 5D.

Generell kann ich überbelichtete Bilder der 1DIII bis -3 Blenden nachträglich unterbelichten, bei der 5D entstehen da regelmäßig Farbverfälschungen oder Informationsverlust auf allen drei Kanälen.

Alle Aussagen betreffs Rauschen, aber (noch wichtiger!) um Lichterverhalten bitte NIE ohne Angabe der ISO-Empfindlichkeit machen.

1. Die maximalen Helligkeitswert, die die 1DIII erfasst, sind größer

Definitionen:

• Schwarz habe eine Reflexivität von 5%, Grau von 20% und Weiß von 100%.
• Ich vernachlässige den BIAS, der bei der AD-Wandlung verwendet wird (0% UltraSchwarz wird nicht auf Digital 0 abgebildet).
• ISO 6400° sind im Raw-Konverter gepuschte ISO 3200.
• ISO 3200° sind im Raw-Konverter gepuschte ISO 1600.

Canon 5D:

• AD-Wandler liefert Werte zwischen 0 und 4095.
• ISO 50 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 4095 ( 102%), sensorlimitiert
• ISO 100 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 4095 ( 205%), sensorlimitiert
• ISO 200 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 4095 ( 409%), sensorlimitiert
• ISO 400 : Vorverstärkung = 2, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 4095 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 819%
• ISO 800 : Vorverstärkung = 4, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 4095 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 1638%
• ISO 1600 : Vorverstärkung = 8, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 4095 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 3277%
• ISO 3200 : Vorverstärkung = 16, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 4095 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 3200°: Vorverstärkung = 8, Schwarz = 25, Grau = 100, Weiß = 500, Max. = 4095 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 6400°: Vorverstärkung = 16, Schwarz = 25, Grau = 100, Weiß = 500, Max. = 4095 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 13107%

Canon 1D Mark III (wenn man die 2 zusätzlichen Bits nur für die Rauscharmut verwendet):

• AD-Wandler liefert Werte zwischen 0 und 16383.
• ISO 50 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 800, Grau = 3200, Weiß = 16000, Max. = 16383 ( 102%), sensorlimitiert
• ISO 100 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 400, Grau = 1600, Weiß = 8000, Max. = 16383 ( 204%), sensorlimitiert
• ISO 200 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), sensorlimitiert
• ISO 400 : Vorverstärkung = 2, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 819%
• ISO 800 : Vorverstärkung = 4, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 1638%
• ISO 1600 : Vorverstärkung = 8, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 3277%
• ISO 3200 : Vorverstärkung = 16, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 6400 : Vorverstärkung = 32, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 13107%
• ISO 3200°: Vorverstärkung = 8, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 6400°: Vorverstärkung = 16, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 13107%

Alles bleibt beim alten, das Elektronikrauschen verringert sich im Bereich ISO 100 bis ISO 400, ab ISO 800 wird es langsam durch das Sensorrauschen
zugedeckt.

Canon 1D Mark III (wenn man die 2 zusätzlichen Bits zur Hälfe für Rauscharmut und zur Hälfte für Headroom-Extention verwendet):

• AD-Wandler liefert Werte zwischen 0 und 16383.
• ISO 50 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 800, Grau = 3200, Weiß = 16000, Max. = 16383 ( 102%), sensorlimitiert
• ISO 100 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 400, Grau = 1600, Weiß = 8000, Max. = 16383 ( 204%), sensorlimitiert
• ISO 200 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), sensorlimitiert
• ISO 400 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), sensorlimitiert
• ISO 800 : Vorverstärkung = 2, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 1638%
• ISO 1600 : Vorverstärkung = 4, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 3277%
• ISO 3200 : Vorverstärkung = 8, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 6400 : Vorverstärkung = 16, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 13107%
• ISO 3200°: Vorverstärkung = 4, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 16383 (1638%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 6400°: Vorverstärkung = 8, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 16383 (1638%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 13107%

Für ISO 50 bis ISO 200 ändert sich gar nichts, darüber habe ich 1 Blende mehr Headroom.

Canon 1D Mark III (wenn man die 2 zusätzlichen Bits für Headroom-Extention verwendet):

• AD-Wandler liefert Werte zwischen 0 und 16383.
• ISO 50 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 800, Grau = 3200, Weiß = 16000, Max. = 16383 ( 102%), sensorlimitiert
• ISO 100 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 400, Grau = 1600, Weiß = 8000, Max. = 16383 ( 204%), sensorlimitiert
• ISO 200 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 16383 ( 409%), sensorlimitiert
• ISO 400 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 16383 ( 819%), sensorlimitiert
• ISO 800 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 16383 (1638%), sensorlimitiert
• ISO 1600 : Vorverstärkung = 2, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 16383 (1638%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 3277%
• ISO 3200 : Vorverstärkung = 4, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 16383 (1638%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 6400 : Vorverstärkung = 8, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 16383 (1638%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 13107%
• ISO 3200°: Vorverstärkung = 2, Schwarz = 25, Grau = 100, Weiß = 500, Max. = 16383 (3277%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 6554%
• ISO 6400°: Vorverstärkung = 4, Schwarz = 25, Grau = 100, Weiß = 500, Max. = 16383 (3277%), AD-Wandler-limitiert, der Sensor könnte bis 13107%

Für ISO 50 bis ISO 200 ändert sich gar nichts, für ISO 400 habe ich 1 Blende mehr Headroom, ab ISO 800 habe ich 2 Blenden mehr Headroom.
Das AD-Wandlerrauschen habe ich auf 5D-Niveau angehoben.

2. Der Auto-WB der 1DIII minimiert die Unterschiede der Helligkeitswerte in den einzelnen Kanälen im oberen Bereich.

Das ganze hat nichts mit Weißabgleich zu tun.

Zu 1. habe ich mit dcraw.c nachgeschaut, welche maximalen Helligkeitswerte in den RAW-Dateien gespeichert sind, und zwar direkt nach der Dekomprimierung der RAW-Daten noch vor dem Clipping und WB.

Die 1DIII-Bilder zeigen durchgehend höhere Werte bis zu einem Maximum von 15280, das sind 93,26% des möglichen Wertes von 2^14.

Die 5D zeigt durchgehend niedrigere Werte, der Höchstwert war 3692, das sind 90,13% von 4096.

Mit Punkt 2 habe ich mich noch nicht näher befasst.

Betreffs 93,26% und 90,13%: Du scheinst ISO 100 betrachtet zu haben (bzw. andere sensorlimitierte Modi).
Wenn Du Headroom haben willst, sind aber gerade diese sensorlimitierten Modi ungeeignet (ich selbst benutze ISO 100 so gut wie nicht).
Steigender Füllfaktor fürhrt dazu, daß selbst ISO 200 nicht mehr optimal sind und man für maximalen Headroom eher schon ISO 250 verwenden sollte.
14 bit-Wandler zur Headroom-Verbesserung verschieben diese Grenze noch weiter in Richtung ISO 500 (+1 bit) bzw. ISO 1000 (!) (+2 bit).

Auf Wunsch kann ich das auch mal als EXCEL-Sheet umsetzen.

(dieser Beitrag wurde mit dem Notepad geschrieben, nicht in diesem winzigen Editierfenster von DSLR-FORUM).

 

[kaha300d]

Danke Frank, das ist sehr gut verständlich.

Ja, ich habe Bilder mit 100 ISO verwendet.

Was mir noch nicht klar ist:

Wer bestimmt, in welcher Art die zwei zusätzlichen Bits der 1DIII verwendet werden? Die Elektronik in der Kamera oder die Software in der Kamera? Und wie macht es die 1DIII?

Zum Weissabgleich:

Meine Erfahrungen zeigen, dass ich durch nachträgliche Unterbelichtung entstandene Farbverfälschung in einem 5D-Bild durch Änderung des WB eliminieren kann, allerdings stimmt dann natürlich der WB in den dunkleren Bereichen nicht mehr (ACR).
Dadurch kann ich mehr unterbelichten, ohne Farbverfälschungen zu bekommen.

Für mich bleibt auch immer noch die Frage offen, warum ich ISO100 Bilder der 1DIII grundsätzlich mehr unterbelichten kann als solche aus der 5D, was ja auf Grund Deiner Erklärungen eigentlich gar nicht sein dürfte.

Gruß,

Karl-Heinz

 

[jar]

Alle Aussagen betreffs Rauschen, aber (noch wichtiger!) um Lichterverhalten bitte NIE ohne Angabe der ISO-Empfindlichkeit machen.

Definitionen:

• ISO 6400° sind im Raw-Konverter gepuschte ISO 3200.
• ISO 3200° sind im Raw-Konverter gepuschte ISO 1600.

• 
  
  welcher ? ohne Angabe nicht nachvollziehbar
  
  wie ist denn nun der Status ? Canon DPP scheint doch nur 2^10 umzusetzen
  aus ACR kann ich immer noch mehr rausholen aus den Lichtern !

 

[Frank Klemm]

welcher ? ohne Angabe nicht nachvollziehbar

Du kannst jede ISO-Empfindlichkeit durch verschiedene Einstellungen an der Kamera einstellen, wenn Du mit dem Raw-Prozeß arbeitest.

ISO 400 z.B. durch:

• ISO 400 + 0 Blenden Überbelichtung + Belichtungskorrektur +0 im Raw-Entwickler
• ISO 800 + 1 Blende Überbelichtung + Belichtungskorrektur -1 im Raw-Entwickler
• ISO 200 + 1 Blende Unterbelichtung + Belichtungskorrektur +1 im Raw-Entwickler

Fall 2 ist besser, wenn man mehr Headroom benötigt und etwas schlechteres Rauschverhalten in den Schatten verzeilich ist.
Fall 3 ist besser, wenn man weniger Headroom benötigt und etwas besseres Rauschverhalten in den Schatten nützlich ist.

Kontrastarme Bilder kann man durchaus mit Überbelichtung aufnehmen und hat dann auch einen besseren SNR, den man für die Kontrastaufsteilung benötigen kann.
Kontrastreiche Bilder sollte man eher knapp bis unterbelichten.

wie ist denn nun der Status ? Canon DPP scheint doch nur 2^10 umzusetzen
aus ACR kann ich immer noch mehr rausholen aus den Lichtern !

Canon DPP habe ich mir noch nie angesehen. Hole ich vielleicht die Woche mal nach.
Insgesamt kann man folgendes machen:

• Füllfaktor bzw. Quenateneffizienz erhöhen: dies verringert aber den Headroom bei ISO 200 und kleiner. Der Optimal-ISO-Wert wandert durch diese Entwicklungen eher nach oben.
• den beginnenden Übersteuerungsbereich (100-105%) wieder linearisieren, allerdings geht as nur bei kurzen Belichtungszeiten und ist ein gefährliches Spiel.
• Mehrfach-Auslesungen: Erhöht aber das Ausleserauschen.Sinnvoll bei ISO 50-100.
• Zeit-Detektor, der das Überlaufen der Photosite monitort: Viel Aufwand für die 200x-er Jahre.
• Software-Ratealgorithmen
• Ganz andere Detektoren: Viel Aufwand für die 200x-er Jahre.

 

[Frank Klemm]

Danke Frank, das ist sehr gut verständlich.

Ja, ich habe Bilder mit 100 ISO verwendet.

Erwischt ;-)

Wer bestimmt, in welcher Art die zwei zusätzlichen Bits der 1DIII verwendet werden? Die Elektronik in der Kamera oder die Software in der Kamera?

Das ist eine reine Software-Funktion. Kann sich mit jedem Software-Update ändern. Könnte man sogar in eine CF-Funktion legen. Vielleicht irgendwann man die vierte im Bunde mit ISO/Belichtungszeit/Blende. Nur in Billigknipsen der Kontrolle des Fotografen entzogen.

Und wie macht es die 1DIII?

Ich habe keine 1DIII.

Zum Weissabgleich:

Meine Erfahrungen zeigen, dass ich durch nachträgliche Unterbelichtung entstandene Farbverfälschung in einem 5D-Bild durch Änderung des WB eliminieren kann, allerdings stimmt dann natürlich der WB in den dunkleren Bereichen nicht mehr (ACR).

Übersteuerte Bereiche wandern in Richtung Weiß weg, weil die Unterschiede der Farbauszüge reduziert werden (größte Werte werden reduziert).
Wenn ich hellen Bereiche gerade so weißabgleiche, daß diese farblos sind, sieht man die Übersteuerungen kaum bis wenig. Sie sind aber immer noch vorhanden, aber dann im wesentlichen auf den Luma-Kanal beschränkt.

Allerdings ist dann das, was ich mache, kein richtiger Weißabgleich mehr, der zu natürlichen Farbtönen führen soll, sondern eine Schadensbegrenzung. Weiterhin will ich ja auch wieder meistens, daß gerade diese hellen Bereiche schön farbig aussehen und diese nicht gerade entfärben.

Genauso wenig geeignet ist das Erzeugen von Schwarz-Weißbildern aus farbenfrohen Szenarien. Schwarz-Weißbilder sind auch wesentlich! unempfindlicher gegenüber Klippen.

Für mich bleibt auch immer noch die Frage offen, warum ich ISO100 Bilder der 1DIII grundsätzlich mehr unterbelichten kann als solche aus der 5D, was ja auf Grund Deiner Erklärungen eigentlich gar nicht sein dürfte.

Weiß ich nicht und ich kenne niemanden mit einer 1DIII oder 1DsIII in meiner Umgebung.

 

[jar]

Du kannst jede ISO-Empfindlichkeit durch verschiedene Einstellungen an der Kamera einstellen, wenn Du mit dem Raw-Prozeß arbeitest.

ISO 400 z.B. durch:

• ISO 400 + 0 Blenden Überbelichtung + Belichtungskorrektur +0 im Raw-Entwickler
• ISO 800 + 1 Blende Überbelichtung + Belichtungskorrektur -1 im Raw-Entwickler
• ISO 200 + 1 Blende Unterbelichtung + Belichtungskorrektur +1 im Raw-Entwickler

Canon DPP habe ich mir noch nie angesehen. Hole ich vielleicht die Woche mal nach.

das mit der +- Belichtung und Korrektur im RAW weiss ich, nur spielt da nicht jeder RAW Konverter gleich gut mit, ich verweise nochmal auf meinen Elvis
https://www.dslr-forum.de/showpost.php?p=875286&postcount=9

, wo DPP nix mehr aus der weissen Jacke holte , aber ACR !

schau dir DPP mal an, sollte man eigendlich sowieso wenn man mit Canon arbeitet

 

[zzzip]

• ISO 50 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 200, Grau = 800, Weiß = 4000, Max. = 4095 ( 102%), sensorlimitiert
• ISO 100 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 100, Grau = 400, Weiß = 2000, Max. = 4095 ( 205%), sensorlimitiert
• ISO 200 : Vorverstärkung = 1, Schwarz = 50, Grau = 200, Weiß = 1000, Max. = 4095 ( 409%), sensorlimitiert

Was sagt uns das? Behauptest Du, daß ISO200 effektiv nur ISO100 mit einer Blende Unterbelichtung und nachträglicher Multiplikation der Meßwerte mit 2 ist? Ich hätte für jede ISO Stufe eine ensprechend höhere Vorverstärkung vermutet.

P.S.: ISO50 und 3200 entstehen in der 5D durch Belichtungskorrektur von ISO100 / ISO1600, also auf numerischem Weg.

 

[Mi67]

Was begrenzt den Dynamikumfang der Kamera? Kann der Sensor nicht exakt differenzieren, wieviel Licht genau er während der Belichtung aufgenommen hat? Muss doch so sein; andernfalls wäre es ja reine Sache der Umwandlung des Signals in ein Bild, oder?

Exakt, so ist es.

Ich überlege gerade nur, warum es überstrahlte Stellen gibt. Stellt der Sensor fest, dass er zu viel Licht eingefangen hat und sowohl ein zu heller Pixel, als auch sein Nebenmann auf einem Bild rein weiß sein würden, könnte er doch die eingefangene Lichtmenge durch die Belichtungszeit teilen und würde so für diesen zu hellen Pixel irgendwann wieder auf aktzeptable Helligkeitswerte kommen, die eine Differenzierung zulassen.

Nö, wenn alle Pixel über größere Flächen den Wert 4095 annehmen, dann kann ich zwar durch die Belichtungszeit teilen, damit nun nur noch ein "Einheitsgrau von meinethalben 3200 herauskommt, aber die in den Spitzensignalen nicht mehr differenzierte Zeichnung (Differenzierung von Helligkeitsstufen) kommt nimmermehr zurück. Anders wäre es, wenn man zwei Belichtungen überblendet, bei der eine Belichtung wesentlich knapper gehalten wurde. Dies macht man händisch bei der DRI-Fotografie und -nachbearbeitung oder bei Fuji automatisiert und im "single shot-Modus" per R- und S-Pixel mit dem "eingebauten Graufilter" der niedrigempfindlichen Pixel.

 

[Frank Klemm]

das mit der +- Belichtung und Korrektur im RAW weiss ich, nur spielt da nicht jeder RAW Konverter gleich gut mit, ich verweise nochmal auf meinen Elvis
https://www.dslr-forum.de/showpost.php?p=875286&postcount=9

, wo DPP nix mehr aus der weissen Jacke holte , aber ACR !

schau dir DPP mal an, sollte man eigendlich sowieso wenn man mit Canon arbeitet

Zwei Dinge:
1. Kannst Du mir das RAW von Elvis zukommen lassen, ich würde gern mal RSE mir ansehen, wie es sich bei diesem Bild verhält.

2. Übersteuerte Flächen haben zwei Probleme:

• Farbveränderungen
• Strukturverlust

Für ersteres gibt es kaum halbwegs stabil laufende Ratealgorithmen, für zweiteres kommt man ein Stück weiter, wenn man annimmt, daß reflektierende und glitzernde Flächen farblos, d.h. weiß sind. Insbesondere bei sehr unweißer Beleuchtung gegen die einzlenen Farbauszüge zu sehr unterschiedlichen Zeiten in die Sättigung, d.h. man kann übersteuerte Kanäle anhand der nicht übersteuerten Farbauszüge erraten. Rekonstruierbar ist bis zu einer 1 Blende bei üblichen Beleuchtungen. Meist funktioniert es nur für >ISO 100, da man nur den Wert 4095 als Übersteuerung ansieht, um false Positives zu vermeiden.

Was im Hinetrgrund läuft, ist so was wie:

Wenn Rot übersteuert
Wenn Grün nicht übersteuert
Wenn Blau nicht übersteuert
Wenn Grün und Blau halbwegs zum aktuellen Weissabgleich passen, dann
Rekonstruiere Rot aus Grün und Blau entsprechend dem Weißabgleich

Und das für alle möglichen 7 Übersteuerungsfälle.

 

[Frank Klemm]

Was sagt uns das? Behauptest Du, daß ISO200 effektiv nur ISO100 mit einer Blende Unterbelichtung und nachträglicher Multiplikation der Meßwerte mit 2 ist?

Ja. Sieht man schön an den Rohdaten.

Ich hätte für jede ISO Stufe eine ensprechend höhere Vorverstärkung vermutet.

Wenn Du maximal rauscharme tiefe Schatten haben willst, wäre das sinnvoll.
Willst Du übersteuerungsreserve haben, willst Du eine möglichst geringe Vorverstärkung. Geringere Vorverstärkungen als 1,05...1,1 sind aber nicht sinnvoll, da Du dann die Limitierungen des Sensors siehst.

 

[Frank Klemm]

Anbei Screenshot von Excel-Makro und ZIP-File mit Excel-Makro.

Editierbar sind die orangefarbenen Felder.

Angegeben werden können:

• ISO-Empfindlichkeit
• Fläche pro Pixel (über Sensorgröße + Pixelanzahl)
• Sättigungskapazität
• Wellenlänge + Quanteneffizienz

Berechnet werden die herausgeschlagenen Elektronen pro Pixel für Schwarz (5%) und Weiß (100%) sowie der Grauwert der Sättigung des Sensors.
Die ersten beiden Beispiele sind von Kodak-Sensoren genommene Werte.
Die letzten zwei sind ideale Sensoren, einmal für 555 nm (Maximum des Tagsehens) und 507 nm (~ Nachtsehen).

 

[zzzip]

Ja. Sieht man schön an den Rohdaten.

Wenn das so ist, wird beim Beispiel der 5D bei ISO50 mit 12 Bit digitalisiert, ISO100 mit 11, und ab ISO200 nur noch mit 10, nur um die ungenutzten Bits als Reserve für Überbelichtungen zu haben. Weiterhin würde der Verschluß bei ISO200 tatsächlich 4x so schnell wieder schließen, wie als Belichtungszeit angezeigt wird. Die mechanisch mögliche Sync-Zeit wäre also 1/800 Sekunde, und die kürzest mögliche Verschlußzeit 1/32000 Sekunde.

 

[weddy]

"Die Canone hier hat 10 MegaDynShis (Mega Dynamic Shooting Impressions)"

 

[Frank Klemm]

Wenn das so ist, wird beim Beispiel der 5D bei ISO50 mit 12 Bit digitalisiert, ISO100 mit 11, und ab ISO200 nur noch mit 10, nur um die ungenutzten Bits als Reserve für Überbelichtungen zu haben.

Es wird in allen Fällen mit 12 bit digitalisiert. Häufig ist sogar der Wert 4095 der häufigste von allen vorkommenden.
Die Welt da draußen ist kein diffus reflektierendes Papier mit Reflektionskoeffizienten zwischen 0% und 100%, sondern "etwas" komplizierter.

Weiterhin würde der Verschluß bei ISO200 tatsächlich 4x so schnell wieder schließen, wie als Belichtungszeit angezeigt wird. Die mechanisch mögliche Sync-Zeit wäre also 1/800 Sekunde, und die kürzest mögliche Verschlußzeit 1/32000 Sekunde.

ISO 200 ist ISO 200, d.h. eine Leuchtdichte von 0,08 lms/m² auf dem Sensor entspricht etwa dem Weißpegel. Egal, wie diese erzeugt wird. Photochemisch, per Röhrensensor, per Halbleitersensor oder per Photocounting oder wie auch immer. Die ISO-Zahl ist ein
Maß für diese erforderliche Lichtmenge, für nichts anderes. Ob ich irgendwo das Signal erst mit 0,25x und dann mit 4x multipliziere, hat im linearen Arbeitsbereich keinen Einfluß.

 

[zzzip]

Es wird in allen Fällen mit 12 bit digitalisiert.

Schon klar, daß der A/D-Wandler 12 Bits immer produziert. Aber wenn ich den Arbeitspunkt so lege, daß 100% Weiss mal dem Wert 4000, dann 2000 oder 1000 entspricht, werden effektiv eben mal 12, dann 11 oder 10 Bits benutzt. Dadurch würde übrigens auch das Quatisierungsrauschen steigen.

Ob ich irgendwo das Signal erst mit 0,25x und dann mit 4x multipliziere, hat im linearen Arbeitsbereich keinen Einfluß.

Mathematisch richtig, numerisch, wegen der endlichen Darstellungsgenauigkeit, u.U. nicht.

Im Prinzip kann ich mir schon vorstellen, daß man auf höhere Verstärkungsfaktoren mit jeder höheren ISO-Stufe verzichtet. Schließlich würde man ja auch das Rauschen mit verstärken. Aber ich glaube nicht, daß die von Dir angegebenen Zahlen irgendwas mit den tatsächlich verwendeten Parametern während der Aufnahme zu tun haben.

Wenn ich gleich belichtete Bilder mit ISO50 und ISO200 vom selben Motiv machen möchte, die Vorverstärkung aber immer gleich bleibt, hat die Kamera nur durch Verkürzung der Belichtungszeit die Möglichkeit in Dein Schema zu passen. Da aber die Synchronzeit und kürzeste Belichtungszeit mechanisch vorgegeben sind, passt hier irgendwas nicht zusammen. Ich vermute eher, daß kameraintern durchaus mit direkt empfindlichkeitsabhängigen Vorverstärkungen gearbeitet wird, aber in der Ausgabe passend zurechtgebogene Daten stehen. Dann sehe ich aber nicht, wie das mit den Angaben zum Headroom zusammenpassen soll.

 

[Frank Klemm]

Schon klar, daß der A/D-Wandler 12 Bits immer produziert. Aber wenn ich den Arbeitspunkt so lege, daß 100% Weiss mal dem Wert 4000, dann 2000 oder 1000 entspricht, werden effektiv eben mal 12, dann 11 oder 10 Bits benutzt. Dadurch würde übrigens auch das Quatisierungsrauschen steigen.

Ja, und wen interessiert, auf welchen Wert Weiß abgebildet wird?

Je nach Art des Bildes kann sich das Wesentliche bei 15-25% Weiß abspielen und kein Pixel heller als 50% Weiß sein (es sei an das berühmte Bild "London bei Nebel im April 1903" von Frank Klemm erinnert).

In anderen Bildern spielt sich das interessante im Wesentlichen in den Spitzen im Bereich 200-1000% Weiß ab (es sei an das berühmte Bild "Capri-Fischer im Gegenlicht bei Sonnenuntergang und leichter Brise" aus dem Jahr 1905 erinnert).

Weiß ist was as weiß ich? Häufig wird als Referenz auch 18% Neutralgrau verwendet, weil es

• optisch schön in der Mitte liegt, Bilder sehen meist gut aus, wenn die Hälfte heller und die andere Hälfte dunkler als dieses Neutralgrau sind.
• Es nicht impliziert, daß es keine Punkte heller als 5,5*Referenzpunkt gibt, was bei Weiß immer wieder falschgedacht wird.

• 
  Mathematisch richtig, numerisch, wegen der endlichen Darstellungsgenauigkeit, u.U. nicht.

Numerisch kann ich mit beliebiger Genauigkeit arbeiten. Der einzig wirklich für jederman sofort sichtbare Effekt in der Signalkette ist eine zu hohe Vorverstärkung vor der AD-Wandlung. Die vom Sensor noch richtig verarbeiteten Signale werden dann durch die Signalverarbeitung richtig verhunzt.

Im Prinzip kann ich mir schon vorstellen, daß man auf höhere Verstärkungsfaktoren mit jeder höheren ISO-Stufe verzichtet.

Tja, Deine Vorstellungen sind relativ schwach. Es gibt jetzt schon Sensoren, in denen wird gar nichts mehr verstärkt. Da fallen gleich digitale Ergebnisse raus. ISO-Werte sind dort reine Produkte der Software. Es wird nichts und es kann auch überhaupt nichts mehr in HW umgeschaltet werden, maximal einen Graufilter könnte man einschwenken.

Wenn ich gleich belichtete Bilder mit ISO50 und ISO200 vom selben Motiv machen möchte, die Vorverstärkung aber immer gleich bleibt, hat die Kamera nur durch Verkürzung der Belichtungszeit die Möglichkeit in Dein Schema zu passen.

ISO 50, ISO 100 und ISO 200 arbeiten mit einer Vorverstärkung von 1.
Wenn ich die Empfindlichkeit auf ISO 50 stelle, belichtet die Kamera 4x so lange wie bei ISO 200.
Die Photo Sites laufen 4x so voll, d.h. Weiß liefert bei ISO 50 einen Wert um die 4000 ab, bei ISO 200 aber nur einen Wert von 1000.
Im Av-Modus belichtet die Kamera 4x so lange bei ISO 50.
Ich verstehe Dein Problem nicht.

Da aber die Synchronzeit und kürzeste Belichtungszeit mechanisch vorgegeben sind, passt hier irgendwas nicht zusammen.

Was hat die Synchronzeit damit zu tun?

Ich vermute eher, daß kameraintern durchaus mit direkt empfindlichkeitsabhängigen Vorverstärkungen gearbeitet wird,

Ja, aber warum vermutest Du alles nur?
Ab ISO 200 wird ein Vorverstärker verwendet.

aber in der Ausgabe passend zurechtgebogene Daten stehen.

Daten biegt man nicht. Es gibt die Operatoren *, /, + und -.

Dann sehe ich aber nicht, wie das mit den Angaben zum Headroom zusammenpassen soll.

Findet sich hier jemand, der zzzip versteht und dessen Probleme lösen kann. ich kann ihm nicht folgen. Ich bin zu blöd dafür. Sorry.
Ein Gespräch bei Bier und Wein geht leider nicht.

 

[jar]

Zwei Dinge:
1. Kannst Du mir das RAW von Elvis zukommen lassen, ich würde gern mal RSE mir ansehen, wie es sich bei diesem Bild verhält.

wie denn ? PN gesperrt und Mail:
"Entschuldigung, aber der Benutzer hat angegeben, dass er keine E-Mails erhalten möchte, die über dieses Forum verschickt werden."

 

[Frank Klemm]

Eine Digitalisierung mit 14 statt 12 Bit Farbtiefe macht dann Sinn, wenn das Ausleserauschen auf unter 1/2000 der maximalen Pixelkapazität gesenkt werden konnte. Wenn dies gelungen sein sollte, dann spricht dies entweder für tatsächlich verbesserte Ausleseelektronik oder eine stärkere on-chip-Filterung. Andernfalls wird nur ein zartes Signalrauschen über die Daten gezaubert, welches Tonwertabrisse verhindert.

Es gibt schon Sensoren mit FullWellCapacity / ReadOutNoise bis zu 25.000.
Diese Sensoren sind zwar nicht für DSLRs gedacht, könnten aber in Mittelformatkameras eingebaut werden (Sensordiagonale ~52 mm).

Man könnte auch nichtlineare Vorverstärker nehmen und das Ausgangssignal des Sensors nichtlinear mit 11 bit quantisieren. ISO-Umschaltung erfolgt rein durch Software durch Definition, welcher Pixelwert "The White" ist.

 

[zzzip]

Findet sich hier jemand, der zzzip versteht und dessen Probleme lösen kann. ich kann ihm nicht folgen. Ich bin zu blöd dafür.

Ich fänd's gut, wenn wir ohne solche Qualifikationen auskommen würden.

Ich will's nochmal versuchen: Ist Deine Behauptung, daß ISO50 und ISO200 durch die Canon 5D nur dadurch realisiert werden, daß die Belichtungszeit bei ISO200 1/4 der Belichtungszeit bei ISO50 ist, mit nachträglicher Multiplikation der Messwerte mit 4, z.B. im RAW Konverter?

 

[jar]

Ich fänd's gut, wenn wir ohne solche Qualifikationen auskommen würden.

Ich will's nochmal versuchen: Ist Deine Behauptung, daß ISO50 und ISO200 durch die Canon 5D nur dadurch realisiert werden, daß die Belichtungszeit bei ISO200 1/4 der Belichtungszeit bei ISO50 ist, mit nachträglicher Multiplikation der Messwerte mit 4, z.B. im RAW Konverter?

so würde ich das auch sehen, der Sensor ist für eine ISO hergestellt worden, die ISO Erweiterung verläßt diesen Bereich, im Unter und Übermodus (erweiterte ISO) wird die Bandbreite verringert, im Rest die Verstärkung vor dem Auslesen, so wird es allgemein beschrieben, entweder macht der Digi Prozessor das oder das RAW Rezept