Fotografisch (aka sinnvoll) nutzbarer Dynamikumfang

[01af]

... einfach zu flach, keine Kontraste, kein Schwarz, flaue Farben etc.

Es war ein trüber Tag, und ich mag zurückhaltende, realistische Farben lieber als allzu poppige. Aber gut, ich habe Farben und Kontraste noch ein wenig aufgepeppt. Wie ist es jetzt?





.

 

[Borgefjell]

Auf dem Monitor hier besser - aber das Beispiel zeigt wenig von dem "Problem" Dynamikumfang, da es von der Tonwertverteilung eher gespreizt als gestaucht werden muss.

 

[Waartfarken]

Auf dem Monitor hier besser - aber das Beispiel zeigt wenig von dem "Problem" Dynamikumfang, da es von der Tonwertverteilung eher gespreizt als gestaucht werden muss.

Du wirst gleich zu hören bekommen, dass die flauen Tonwerte der böse Nebeneffekt sind, wenn man eine hohe Dynamik ausnutzen will.

 

[Gast_478191]

Leider weiß ich nicht ab wieviel dB ich das SNR als fotografisch sinnvoll nutzbar ansehen würde (hängt ja auch von der Ausgabegröße etc. ab).

Vielleicht müßte man dazu die Algorithmen, die der Verarbeitung des Rohmaterials (Interpolation, Entrauschung, evtl. Entfaltung) dienen, schon sehr genau kennen.

Zwei weitere Aspekte könnten eine Rolle spielen. Dynamik wird u.a. über das Leserauschen definiert. Rauschen ist eine stochastische Störung. Daneben gibt es auch systematische Fehler. Bei sensorgen wird das so modelliert, dass eine von Pixel zu Pixel verschiedene Quanteneffizienz angenommen wird. Leider publiziert sensorgen nicht, in welcher Größenordnung dieser systematische Fehler im Vergleich zum Leserauschen ist.

Ein weiteres "Problem" könnte in der optischen Übertragung liegen. Die besten Sensoren haben ja heute eine Dynamik von über 14 Blenden. Es ist denkbar, dass kein Objektiv diesen hohen Kontrast auf den Sensor bringen kann, da durch Abbildungsfehler, Beugung, Streulicht der dunkle Bereich überstrahlt wird.


LG
Sabine

 

[Waartfarken]

Dynamik wird u.a. über das Leserauschen definiert.

Bei DxOMark/Sensorgen und auch bei Bill Claff wird die Dynamik über das (gesamte) Rauschen definiert, nicht nur über das Ausleserauschen.

Daneben gibt es auch systematische Fehler. Bei sensorgen wird das so modelliert, dass eine von Pixel zu Pixel verschiedene Quanteneffizienz angenommen wird.

Nein, das modelliert Sensorgen nicht. Deren Modell enthält nur Quanteneffizienz, "Full Well Capacity" und Ausleserauschen. Das zugrundeliegende Modell enthält auch noch "Fixed Pattern Noise", aber das wird nicht mit angegeben (und ist ohnehin nur bei sehr hohen Belichtungen an der Abflachung der "full SNR"-Kurven von DxOMark zu erkennen).

Es ist denkbar, dass kein Objektiv diesen hohen Kontrast auf den Sensor bringen kann, da durch Abbildungsfehler, Beugung, Streulicht der dunkle Bereich überstrahlt wird.

Für den fotografisch sinnvollen minimalen Rauschabstand spielt das aber keine Rolle.

 

[Borgefjell]

Ein weiteres "Problem" könnte in der optischen Übertragung liegen. Die besten Sensoren haben ja heute eine Dynamik von über 14 Blenden. Es ist denkbar, dass kein Objektiv diesen hohen Kontrast auf den Sensor bringen kann, da durch Abbildungsfehler, Beugung, Streulicht der dunkle Bereich überstrahlt wird.


LG
Sabine

Die 14 Blenden sind aber nur ein theoretischer Wert und nicht praxisrelevant - darum ja der Thread hier

 

[01af]

... und nicht praxisrelevant – darum ja der Thread hier.

Ach was ... als ob irgend jemanden hier die Praxis interessieren würde

 

[Borgefjell]

Und was wolltest du uns jetzt mit deinem Foto sagen?

 

[Gast_478191]

Bei DxOMark/Sensorgen und auch bei Bill Claff wird die Dynamik über das (gesamte) Rauschen definiert, nicht nur über das Ausleserauschen.

Bei sensorgen wird die Dynamik (dynamic range) ausschließlich über die Sättigung (full well capacity oder saturation) und Leserauschen (read noise) definiert. Also wie üblich 2^DR := saturation/read noise.



LG
Sabine

 

[Gast_478191]

Nein, das modelliert Sensorgen nicht. Deren Modell enthält nur Quanteneffizienz, "Full Well Capacity" und Ausleserauschen. Das zugrundeliegende Modell enthält auch noch "Fixed Pattern Noise", aber das wird nicht mit angegeben (und ist ohnehin nur bei sehr hohen Belichtungen an der Abflachung der "full SNR"-Kurven von DxOMark zu erkennen).

Bei sensorgen werden als Messergebnis lediglich Sättigung, Leserauschen und (eine gemittelte) Quanteneffizienz angegeben.

Das Modell, mit dem diese drei Größen hergeleitet werden, berücksichtigt aber noch das Photonen-Rauschen (shot noise) und die sogenannte photon response non-uniformity (PRNU, wird bei E.Martinec ausführlich erklärt), die man als eine individuelle Quanteneffizienz ansehen kann. "Fixed pattern noise" kennt das Modell bei sensorgen dagegen nicht, jedenfalls schreiben die nichts darüber.


LG
Sabine

 

[01af]

Und was wolltest du uns jetzt mit deinem Foto sagen?

Ich hätte gern gewußt, ob hier jemand bereit wäre, anzuerkennen, daß im fraglichen Foto Details, Tonwerte, Kontraste, Farben und insbesondere Farbdifferenzierung sowie Schattenzeichnung mindestens brauchbar seien.

 

[Waartfarken]

Bei sensorgen werden als Messergebnis lediglich Sättigung, Leserauschen und (eine gemittelte) Quanteneffizienz angegeben.

Das sage ich doch.

Das Modell, mit dem diese drei Größen hergeleitet werden, berücksichtigt aber noch das Photonen-Rauschen (shot noise) und die sogenannte photon response non-uniformity (PRNU, wird bei E.Martinec ausführlich erklärt), die man als eine individuelle Quanteneffizienz ansehen kann. "Fixed pattern noise" kennt das Modell bei sensorgen dagegen nicht, jedenfalls schreiben die nichts darüber.

Oh, das mag sein, dass die das anders nennen, ich meine aber das gleiche. Und vor allem ist es im Bereich geringer Rauschabstände irrelevant. Dieses "PNRU" führt zu einem konstanten Rauschabstand, und den findet man in den "full SNR"-Kurven bei DxOMark nur am rechten Rand und bei hohen Rauschabständen.

 

[Borgefjell]

AW: Re: Fotografisch (aka sinnvoll) nutzbarer Dynamikumfang

Ich hätte gern gewußt, ob hier jemand bereit wäre, anzuerkennen, daß im fraglichen Foto Details, Tonwerte, Kontraste, Farben und insbesondere Farbdifferenzierung sowie Schattenzeichnung mindestens brauchbar seien.

In der Größe hier finde ich es etwas "matschig" aber klar, absolut brauchbar - gerade wenn es (wie ich annehme) ein 100% Ausschnitt ist.

 

[Tiefenunschärfe]

AW: Re: Fotografisch (aka sinnvoll) nutzbarer Dynamikumfang

Ich hätte gern gewußt, ob hier jemand bereit wäre, anzuerkennen, daß im fraglichen Foto Details, Tonwerte, Kontraste, Farben und insbesondere Farbdifferenzierung sowie Schattenzeichnung mindestens brauchbar seien.

Schon, aber ich verstehe immer noch nicht, worauf du hinauswillst.

 

[01af]

Ich hätte gern gewußt, ob hier jemand bereit wäre, anzuerkennen, daß im fraglichen Foto Details, Tonwerte, Kontraste, Farben und insbesondere Farbdifferenzierung sowie Schattenzeichnung mindestens brauchbar seien.

Schon ...

Na eben. Es haut sicher niemanden vom Hocker, aber brauchbar ist es doch allemal.

... aber ich verstehe immer noch nicht, worauf du hinauswillst.

Es handelt sich um ein Foto, das ich gestern mit meiner Olympus OM-D E-M1 (Vierdrittel-Format) aus Versehen und unbemerkt aufnahm. Wenn ich mir die Aufnahmen davor und danach ansehe, muß es wohl passiert sein, als ich gerade eine Stange Wasser ins Gebüsch legte. Die Betriebsart stand auf manuell, mit den Parametern f/4,5, 1/400 s, ISO 1250/32°. Der Witz daran ist, daß die Aufnahme direkt aus der Kamera so aussieht:





Und dies ist das Histogramm dazu in Camera Raw:




.

 

[Borgefjell]

Ok, also kein 100%-Ausschnitt. Aber egal, genau darum geht es ja, wie groß ist der real verwendbare Dynamikumfang? Wo hört es auf gut auszusehen und kann man diese Grenze in irgendeiner Weise mathematisch/wissenschaftlich definieren?

 

[01af]

... wie groß ist der real verwendbare Dynamikumfang? Wo hört es auf, gut auszusehen, und kann man diese Grenze in irgendeiner Weise mathematisch/wissenschaftlich definieren?

Das sind sicher alles ganz furchtbar wichtige Fragen. Aber nachdem ich gestern diese versehentlich geschossene Aufnahme auf meiner Speicherkarte fand und dann feststellte, was sich daraus in der Nachbearbeitung ohne nennenswerten Aufwand noch zaubern läßt, interessiert mich diese Fragestellung höchstens noch so viel wie einen feuchten Kehricht.

Der Dynamikumfang (eigentlich: Belichtungsumfang) moderner Digitalkameras ist dermaßen groß – da muß man sich, vom praktisch orientierten Standpunkt aus betrachtet, wirklich nicht weiter den Kopf zerbrechen. Sieh einfach zu, daß du nicht überbelichtest, dann wird das schon ...

 

[Frosty]

AW: Re: Fotografisch (aka sinnvoll) nutzbarer Dynamikumfang

Der Dynamikumfang (eigentlich: Belichtungsumfang) moderner Digitalkameras ist dermaßen groß – da muß man sich, vom praktisch orientierten Standpunkt aus betrachtet, wirklich nicht weiter den Kopf zerbrechen. Sieh einfach zu, daß du nicht überbelichtest, dann wird das schon ...

Dein Foto hat nur 0,5 MP. Du hast es sicher nicht grundlos so stark verkleinert eingestellt. Für einen A4-Abzug brauchts für 300dpi = 8 MP, als das 16fache an unverrauschten Pixeln.

Die tatsächliche Auflösung ist bei diesen Aufnahmebedingungen im Keller. Selbst wenn man das Photo auf 25% verkleinert betrachtet, wird man das Rauschen (und die damit einher gehenden fehlende Details) vermutlich noch deutlich störend wahrnehmen. Schön ist dann anders und die Verwendbarkeit der Aufnahme stark eingeschränkt.

Und dann gibts Motive, da reicht selbst der Dynamikumfang der Kameras mit dem derzeit höchst Dynamikumfang nichts, weil die Helligkeitsgegensätze zu hoch sind. Häufig bei Gegenlichtaufnahmen, Nachtaufnahmen und Aufnahmen bei hellem Sonnenschein mit sehr dunklen Schattenpartien. Wenn man diese Aufnahmen so belichtet, daß man gerade nichts ausbrennt, müssen die Schatten teils trotzdem dermaßen hochgezogen werden, daß in ihnen mehr Rauschen als Detailzeichnung sichtbar wird.

oder kurz: Was nutzt mir die Dynamik, wenn die Auflösung in den problematischen Bereichen des Motivs nur noch minimal ist? Für kurz- und kleingerechnete Internetbildchen reichts tatsächlich meist noch, aber selbst auf Abzügen nur mittlerer Größe werden die Probleme unschön sichtbar.

 

[Borys1978]

Ich verstehe diese Diskussion nicht... muss man 2016 überhaupt noch Beispiele aus der Praxis hier einstellen, damit der praktische Nutzen der modernen Sensoren erkannt wird ?

Gegenlichtaufnahme - Highlight-Recovery Workflow. 5 Blenden unterbelichtet, Reflektor konnte eingepackt bleiben, Model wurde nicht geblendet, natürliche ambiente Lichtstimmung wurde erhalten, Lichttemperatur blieb so wie sie war.

Das Rauschen finde ich jetzt nicht soo schlimm... Details kann ich noch super erkennen und taugt auch für grössere Prints...

Ok wie versprochen mal so ein 4-5 Blenden unterbelichtetes Bild. Auch sogar hier übersteigt die Szenen-Dynamik, die Kapazitäten des Sensors. Dieses Bild wurde eine ca. halbe Stunde früher aufgenommen als das vorherige Bild, hier hat die Sonne noch stärker geschienen.

 

[Balaleica]

@01af: Das "poppigere" Bild sieht hier auf diesem 2009er Notebook-LCD-Bildschirm besser aus, wobei die linkere untere Ecke immer noch Probleme zeigt. Das erste Bild schreit förmlich hoher ISO / zu stark gepusht. Ganz so einfach ist das dann eben doch nicht. Außerdem kommt da noch ein zweiter Punkt hinzu, aber dazu gleich mehr.

@Borys1978: Wäre es möglich, daß Du vom letzten Ausschnitt auch nochmal das angepaßte -1EV Bild dazupackst? Das würde mich mal interessieren.

Womit ich dann zum eigentlichen Punkt komme: Mich würde z.B. das Rauschen im Gesicht der Dame mehr stören aus potentiell ausgefressene helle Bereiche durch das Gegenlicht. Schließlich achten Menschen nicht darauf, ob sie noch jedes einzelne Haar voneinander differenzieren können, sondern (u.a.) auf das Gesicht, und da stört (mich) das Rauschen mehr als z.B. ein ausgebrannter Haarsaum. Klar, man kann dann noch weitere Arbeitsschritte durchführen, um das Rauschen irgendwie in den Griff zu bekommen. Warum aber sollte man sich all diese Arbeit machen, wenn es keinen interessiert, ob nun mehr oder weniger vom Haarsaum ausgebrannt ist?

Gut, das war jetzt ein Beispiel. Mir kommt es aber manchmal vor, als ob einige Leute mittlerweile eine regelrechte Phobie gegen ausgebrannte Stellen im Bild entwickelt haben und deswegen alles diesem Ziel unterordnen. Das geht dann teils soweit, daß man irgendwelche Werbebilder sieht und sofort klar ist, daß da wer auch immer statt mit Reflektor den Kontrastumfang vom Bild mit der Kamera erschlagen hat; Farben sehen komisch aus und Licht+Schatten-Verhältnis wirkt tendenziell unbalanciert.

Da spielt auch viel Geschmack, Sehgewohnheiten usw. mit rein. Auf DPReview gab es kürzlich eine Liste mit den Gewinnern von "Wildlife Photographer of the Year 2016", und da war ein Bild, was von der Aufnahme her cool war, aber in meinen Augen schlichtweg unglücklich bearbeitet wurde, da meine Sehgewohnheiten sofort bei diesem Bild aufgeschrien haben, daß das Bild nicht in sich stimmig sein kann.

Viel DR an sich ist erstmal nicht schlecht; mehr DR hätte z.B. für weniger Rauschen im Gesicht der Dame geführt. Es gibt aber auch (in meinen Augen) nichttechnische Grenzen für DR, die man nicht, einfach weil es möglich ist, immer und überall übertreten sollte. Von daher ist der "sinnvoll nutzbare" Dynamikumfang u.a. auch auf subjektive Weise begrenzt, nicht nur auf technische.

Vielleicht noch als Anhang: Leider finde ich das Interview mit einem Sony-Menschen nicht mehr, bei der es um diverse Themen ging, und da wurde u.a. die Ausrichtung von Sony in der Zukunft geredet. Da fiel dann ein Statement, daß sich Sony in nächster Zeit primär erstmal um andere Dinge als DR kümmern würde, da man dort ein gutes Niveau erreicht hätte. A7rII, a6300, a6500, A99II usw. sind mittlerweile erschienen, und was diese Sensoren ggü. Vorgängern auszeichnet, dürfte mittlerweile klar sein. Nikon dürfte auch Probleme haben, der D810 nochmal eins drauf zu setzen, da dort schon mit technischen Tricks gearbeitet wurde, um überhaupt diese DR-Leistung rauszuholen (im Prinzip vergleichbar mit vielem Audio-Zeugs mit Vorverstärker und eigentlichem Leistungsverstärker, siehe Analyse von Bill Claff).