Dynamikumfang bei Kamerasensoren

[rodinal]

Das steht da doch:

Im richtigen Leben genügt bereits eine starke Lichtquelle im Bild, um alles mit Streulicht zu verseuchen. Genau diese Situation ist bei DxO gegeben.

Und für alle, die den oben verlinkten Artikel von Iliah Borg nicht zuende gelesen haben: Er zweifelt als Ergebnis generell an, dass es möglich ist, Motive von mehr als 12-14 EV Kontrastumfang fotografisch abzubilden. Er stellt damit ganz nebenbei den Sinn von HDR-Aufnahmen in Frage.

Bezüglich des abbildbaren Kontrastumfangs sind wir witzigerweise irgenwann zu Analogzeiten in einer Fotogruppe zu einem zahlenmässig ähnlichen Ergebnis gekommen - ich hab mal davon berichtet.

 

[Waartfarken]

Im richtigen Leben genügt bereits eine starke Lichtquelle im Bild, um alles mit Streulicht zu verseuchen. Genau diese Situation ist bei DxO gegeben.

Du meinst, die haben 14LW Dynamik gemessen, obwohl das mit deren Testaufbau gar nicht möglich ist?

Und für alle, die den oben verlinkten Artikel von Iliah Borg nicht zuende gelesen haben: Er zweifelt als Ergebnis generell an, dass es möglich ist, Motive von mehr als 12-14 EV Kontrastumfang fotografisch abzubilden. Er stellt damit ganz nebenbei den Sinn von HDR-Aufnahmen in Frage.

Na und? Das ist doch gar nicht die Frage, wenn man die Dynamik des Sensors (mitsamt Ausleseelektronik) bestimmt.

 

[Borys1978]

Und für alle, die den oben verlinkten Artikel von Iliah Borg nicht zuende gelesen haben: Er zweifelt als Ergebnis generell an, dass es möglich ist, Motive von mehr als 12-14 EV Kontrastumfang fotografisch abzubilden. Er stellt damit ganz nebenbei den Sinn von HDR-Aufnahmen in Frage.

Bezüglich des abbildbaren Kontrastumfangs sind wir witzigerweise irgenwann zu Analogzeiten in einer Fotogruppe zu einem zahlenmässig ähnlichen Ergebnis gekommen - ich hab mal davon berichtet.

Tja, vielleicht sollte ja mal jemand den Jungs in der Film- und VFX Branche bescheid sagen, das ihre Arbeit mit 32 Bit HDR/Open EXR Bildmaterial mit bis zu 30 EV völlig fruchtlos ist. Oder gleich mal Spheron anschreiben, das die Spherocam eigentlich gar nicht 26 EV aufnehmen kann...

Wahrscheinlich bekommen wir dann in Zukunft wieder gerendertes Zeugs zu sehen, das unter Clipping leidet weil nur 12 bis 14 EV Bildmaterial zum Rendern genutzt wird...

 

[Waartfarken]

Tja, vielleicht sollte ja mal jemand den Jungs in der Film- und VFX Branche bescheid sagen, das ihre Arbeit mit 32 Bit HDR/Open EXR Bildmaterial mit bis zu 30 EV völlig fruchtlos ist. Oder gleich mal Spheron anschreiben, das die Spherocam eigentlich gar nicht 26 EV aufnehmen kann...

Hach ja...

Aber ehe du deine Ergebnisse womöglich veröffentlichst, bedenke eines: Wer solche simplen Messverfahren nicht selber durchführt, sondern lieber aus dem Internet zitiert, ist tendenziell autoritätsgläubig und kann sehr sauer werden, wenn sein Weltbild angezweifelt wird....

 

[Mi67]

Du meinst, die haben 14LW Dynamik gemessen, obwohl das mit deren Testaufbau gar nicht möglich ist?

Es macht einen klitzekleinen Unterschied, ob die >> 14 EV an Motivkontrast aus kleinen Lichtpunkten (Straßenlaternen in der Nacht, Mond, ...) oder flächig (Gegenlichtbild bei diesigen Bedingungen) auf die Optik einprasseln. Mit einzelnen Lichtpunkten oder mit Streulichtanteilen, die vor der Blende herumvagabundieren, wird eine Optik noch eine recht gute Streulichtunterdrückung hinbekommen. Selbst wenn einzelne Linsenreflexe bereits erkennbar sein mögen, versauen sie nicht sogleich den Kontrast in der gesamten Bildfeldfläche.

Der Umstand, dass HDR als Bearbeitungstechnik funktioniert, zeigt schon an, dass die Annahme einer so hohen Kontrastminderung durch Objektive nicht immer zutreffend ist.

 

[turricanus]

Es macht einen klitzekleinen Unterschied, ob die >> 14 EV an Motivkontrast aus kleinen Lichtpunkten (Straßenlaternen in der Nacht, Mond, ...) oder flächig (Gegenlichtbild bei diesigen Bedingungen) auf die Optik einprasseln. Mit einzelnen Lichtpunkten oder mit Streulichtanteilen, die vor der Blende herumvagabundieren, wird eine Optik noch eine recht gute Streulichtunterdrückung hinbekommen. Selbst wenn einzelne Linsenreflexe bereits erkennbar sein mögen, versauen sie nicht sogleich den Kontrast in der gesamten Bildfeldfläche.

Der Umstand, dass HDR als Bearbeitungstechnik funktioniert, zeigt schon an, dass die Annahme einer so hohen Kontrastminderung durch Objektive nicht immer zutreffend ist.

Was hat das mit der Frage zu tun? Selbst wenn eure Theorie richtig sein sollte.* Es geht nicht um die Übertragungfunktion des Objektives sondern den Nutzbaren Dynamikumfang des Sensors.

*Wenn eure Theorie stimmt dürfte kein Projektionsgerät(Beamer, Diaprojektor usw) die eine Optik im Strahlengang haben ein Bild mit einem höheren Kontrast als 14 Blendenstufen produzieren können oder?

 

[Mi67]

Was hat das mit der Frage zu tun? Selbst wenn eure Theorie richtig sein sollte.* Es geht nicht um die Übertragungfunktion des Objektives sondern den Nutzbaren Dynamikumfang des Sensors.

*Wenn eure Theorie stimmt dürfte kein Projektionsgerät(Beamer, Diaprojektor usw) die eine Optik im Strahlengang haben ein Bild mit einem höheren Kontrast als 14 Blendenstufen produzieren können oder?

Ich bin da ganz Deiner Meinung. Vielleicht hast Du meinen Text nicht so verstanden, wie er gemeint war: "Ja, Optiken können mal Streulicht machen, aber sie begrenzen mitnichten generell auf unter 14 EV".

Zudem ist das Argument von rondinal unzutreffend, dass ein schlechtes Objektiv mit viel Streulicht den Sensor gut aussehen lassen würde. Denn wo Streulicht einfällt, versinkt die Erkennbarkeit von schwachen Motivkontrasten in den Schatten im shot noise des Streulichts.

Die Crux der vielerelei Dynamik-Definitionen aus post-hoc-Bildanalysen liegt darin, dass Vorgehensweisen nur innerhalb eines Bestimmungsverfahrens halbwegs standardisiert und konstant gehalten werden können. Im Vergleich verschiedener Verfahren werden aber fast immer andere absolute Zahlenwerte herauskommen. Simpelster Einflussfaktor ist schon die Größe der Mess-Patches. Manche Hersteller geben die Dynamik ihrer Sensoren in dB an und ziehen dabei das Integral der gesamten Sensorfläche heran. Dann kommen natürlich Traumwerte heraus. Wer die Stochastik von Einzelpixeln anschaut, wird hingegen die schlechtest mögliche Dynamik-Abschätzung ernten. Wer also Ergebnisse verschiedener Prüfer vergleichen will, tut gut daran, sich auf die technische Definition zu fokussieren. Auch hier sind zwar Fallstricke möglich oder werden von Herstellern gar absichtlich eingebaut (wenn das Raw gar nicht so roh ist, wie es sein sollte), aber (nur) dann benötigt man eben zusätzliche Deskriptoren, die z.B. ein nicht-Gauss´sches Rauschmuster beschreiben oder beziffern.

 

[turricanus]

Ich bin da ganz Deiner Meinung. Vielleicht hast Du meinen Text nicht so verstanden, wie er gemeint war: "Ja, Optiken können mal Streulicht machen, aber sie begrenzen mitnichten generell auf unter 14 EV".

Ok dann habe ich deinen Beitrag wirklich missverstanden.

 

[Waartfarken]

Die Crux der vielerelei Dynamik-Definitionen aus post-hoc-Bildanalysen liegt darin, dass Vorgehensweisen nur innerhalb eines Bestimmungsverfahrens halbwegs standardisiert und konstant gehalten werden können. Im Vergleich verschiedener Verfahren werden aber fast immer andere absolute Zahlenwerte herauskommen. Simpelster Einflussfaktor ist schon die Größe der Mess-Patches. Manche Hersteller geben die Dynamik ihrer Sensoren in dB an und ziehen dabei das Integral der gesamten Sensorfläche heran. Dann kommen natürlich Traumwerte heraus. Wer die Stochastik von Einzelpixeln anschaut, wird hingegen die schlechtest mögliche Dynamik-Abschätzung ernten. Wer also Ergebnisse verschiedener Prüfer vergleichen will, tut gut daran, sich auf die technische Definition zu fokussieren. Auch hier sind zwar Fallstricke möglich oder werden von Herstellern gar absichtlich eingebaut (wenn das Raw gar nicht so roh ist, wie es sein sollte), aber (nur) dann benötigt man eben zusätzliche Deskriptoren, die z.B. ein nicht-Gauss´sches Rauschmuster beschreiben oder beziffern.

Und wenn das dann schon bei technisch/wissenschaftlichen Kameras für deren vermutlich technisch vorgebildete Anwender so unübersichtlich ist, wie soll da der normale Käufer einer Digitalkamera draus schlau werden? Das fällt ja offenbar auch vielen Interessierten hier im Forum erstaunlich schwer.

Angenommen, die Hersteller würden tatsächlich Sättigungskapazität ("FWC") und Ausleserauschen angeben. Worauf sollen die bezogen werden? Pro Pixel? Auf den gesamten Sensor? Auf Teile davon (wie die 8MP "print" bei DxOMark)? Und bei welcher "ISO"? REI, die jeder Hersteller sich (in Grenzen) selber definieren kann? Oder was sättigungsbasiertes wie bei DxOMark? Und wie sollen die Hersteller sich dann auch noch auf eine gemeinsame Definition einigen, wenn die einige davon schlechter aussehen lässt? Ich sehe da kaum eine Chance.

 

[Tom_Green]

Ich frag mich wieso das so kompliziert ist.

Man fotografiert bei ISO 100 einen gleichmäßig, belichteten, formatfüllenden weißen Buchstaben auf schwarzen Grund. Dann fängt man bei 1/8000 an und geht dann immer weiter runter mit der Belichtungszeit. Die RAWs nimmt man dann in ins mitgelieferte Programm und puscht sie nach oben. Wenn man anfängt etwas zu erkennen dann beginnt der Dynamikumfang. Wenn alles überstrahlt wird hört der Dynamikumfang auf.

Hab ich eine Logiklücke in meinem Aufbau?

 

[messenger]

...................

Hab ich eine Logiklücke in meinem Aufbau?

Das fängt schon ganz einfach mit Farben an: Wir haben drei Grundfarben, und die kommen nicht gleichzeitig zur Übersättigung.
Helligkeitszeichnung ist noch da/herstellbar aber nach und nach verschieben sich die Farben bis zur Nicht-Farbe.
Was ist Dynamik? Hell-Dunkel-Linie? Echtfarbe? akzeptable Farbverschiebung?

Gruß messi

PS: Interessant Tafel Post31

 

[Borgefjell]

Hab ich eine Logiklücke in meinem Aufbau?

Was ist, wenn die Buchstaben nicht weiß, sondern grau sind? Wenn es keine Buchstaben, sondern eine feine Relief-Struktur ist? Oder gar eine schwarze Fläche mit kleinen grauen Punkten...

Das ist einer der Gründe, warum hohe Isos bei viel Licht meistens sehr annehmbar aussehen, der Unterschied zwischen "Details" und "Rauschen" ist relativ klar erkennbar und das Rauschen stört nicht wirklich. Wenn das Licht weniger wird und die Kontraste zwischen Details und Rauschen geringer werden, dann wird es für das Hirn immer schwieriger zu unterschieden...

 

[Waartfarken]

Hab ich eine Logiklücke in meinem Aufbau?

Eigentlich schon gleich im 1. Halbsatz:

Man fotografiert bei ISO 100...

Was sind 100 ISO?

 

[turricanus]

Was ist Dynamik? Hell-Dunkel-Linie? Echtfarbe? akzeptable Farbverschiebung?

Gruß messi

PS: Interessant Tafel Post31

Für mich persönlich ist halt die akzeptable Farbverschiebung entscheidend. Um sichtbar zu machen was passiert ist der Test ganz brauchbar. Für einen ist die Farbverschiebung zwischen -10 und +3 akzeptabel bei Portrait mit kritischen Hauttönen kann auch schon zwischen -8 und +1 Schluss sein, je nach eigenem Gusto.

 

[Tom_Green]

Was ist, wenn die Buchstaben nicht weiß, sondern grau sind? Wenn es keine Buchstaben, sondern eine feine Relief-Struktur ist? Oder gar eine schwarze Fläche mit kleinen grauen Punkten...

Es gäbe doch bei den Sensoren keinen Unterschied. Mein test würde doch den maximalen Dynamikumfang zeigen und man könnte ihn mit anderen Sensoren vergleichen.

Waartfarken: Gemeint war von mit das ISO wo die Sensoren den größten Dynamikumfang haben. Ist ja meistens ISO 100. Ob der eine Sensor bei 1/1000 anfängt und bei 1 Sekunde aufhören würde oder von 1/500 bis 2Sek. schaffen würde wäre bei meinem Test gleich viel Wert. Es geht ja nur um Dynamik oder wie ich es jetzt verstanden habe um den maximal möglichen Dynamikumfang.

 

[turricanus]

Gemeint war von mit das ISO wo die Sensoren den größten Dynamikumfang haben. Ist ja meistens ISO 100.

Sprich doch einfach von der Grundempfindlichkeit oder nativen Empfindlichkeit. Dann entstehen keine Missverständnisse. Oft ist es ISO 100, aber auch ISO 64, ISO 200 usw.

 

[Waartfarken]

Sprich doch einfach von der Grundempfindlichkeit oder nativen Empfindlichkeit. Dann entstehen keine Missverständnisse. Oft ist es ISO 100, aber auch ISO 64, ISO 200 usw.

Darauf wollte ich gar nicht hinaus.

Hier geht es doch um Dynamikangaben, die die Hersteller in die Spezifikation ihrer Kameras schreiben sollen. Und wenn man so etwas erreichen will, dann muss das eben nach einem von allen Herstellern akzeptierten Standard passieren, den nach Möglichkeit die Kunden dann auch noch verstehen. Die Kunden würden dann diese Angaben vergleichen, also wollen die Hersteller möglichst gut dabei aussehen.

Was würde dann bspw. Nikon daran hindern, die derzeitigen 64ISO einer D810 einfach 100ISO zu nennen und Belichtungsmesser und JPG-Engine ein bisschen anzupassen? Sie würden dann mit dem Messwert bei "100ISO" noch besser dastehen. Der Kunde würde es nicht mal merken. Und das dolle: Sie dürfen das (und Olympus tut etwas ähnliches sogar). Der Unterschied wäre dann nur, dass noch 2/3 LW mehr Spielraum in den Lichtern bleibt.

Würden Canon/Pentax/Sony das so hinnehmen? Oder würden sie darauf drängen, dass gleiche ISO auch gleichen "Headroom" bedeuten muss?

 

[Borys1978]

Was würde dann bspw. Nikon daran hindern, die derzeitigen 64ISO einer D810 einfach 100ISO zu nennen und Belichtungsmesser und JPG-Engine ein bisschen anzupassen? Sie würden dann mit dem Messwert bei "100ISO" noch besser dastehen. Der Kunde würde es nicht mal merken. Und das dolle: Sie dürfen das (und Olympus tut etwas ähnliches sogar). Der Unterschied wäre dann nur, dass noch 2/3 LW mehr Spielraum in den Lichtern bleibt.

Würden Canon/Pentax/Sony das so hinnehmen? Oder würden sie darauf drängen, dass gleiche ISO auch gleichen "Headroom" bedeuten muss?

Naja, das wäre aber ziemlich kagge. Ich hatte ja eine Zeit lang D800 und D810 parallel und auch habe ich zwecks Dynamiktests meine D810 gegen die D800E eines Kollegen getestet. Da war ISO 100 mit beiden Kameras gleich. Würde nun ISO 64 an der D810 in ISO 100 umbenannt werden, hätte ich einen Belichtungsunterschied zwischen D810 und D800E. Den hatte ich natürlich nicht. ISO 64 der D810 war natürlich dunkler als ISO 100 der D800E.

 

[Waartfarken]

Würde nun ISO 64 an der D810 in ISO 100 umbenannt werden, hätte ich einen Belichtungsunterschied zwischen D810 und D800E. Den hatte ich natürlich nicht. ISO 64 der D810 war natürlich dunkler als ISO 100 der D800E.

Nein, wäre es nicht.

...und Belichtungsmesser und JPG-Engine ein bisschen anzupassen?

Bloß die Raw-Daten wären weniger "gesättigt", aber davon merkst Du so ohne weiteres nichts.

 

[Borys1978]

Nein, wäre es nicht.



Bloß die Raw-Daten wären weniger "gesättigt", aber davon merkst Du so ohne weiteres nichts.

Nun gut. Bei Nikon hatten sie wohl ihre Gründe, warum sie sich für diesen Weg entschieden haben. Was meinst Du denn, warum sie das genau so gemacht haben ?
Praktisch, wenn man keinen ND-Filter dabei hat ? Für ein Alleinstellungsmerkmal bezüglich des Marketings ?