Helligkeit bei identischen Parametern aber unterschiedlicher Sensorgröße?

[Mi67]

Ich würde das Bild anbei gern ergänzen welches ich gerade online gefunden habe. Das hellere Bild besitzt den größeren Sensor... Ich verstehe es nicht.

Wenn ich die x mm und die in Klammern gesetzten 24mm / 28mm als Crop-Faktor interpretieren darf, dann handelt es sih in beiden Fällen nicht um DSLR/DSLM-Kameras mit Sensorformaten im Bereich um FT bis KB, die hier üblicherweise besprochen werden. Vielmehr dürften es Kompaktkameras/Actioncams gewesen sein, die hier mit den Drohnen geflogen wurden. Dort ist im "Nachtmodus" alles mögliche denkbar, was nach nominellem ISO bei identischer Blende und Verschlusszeit noch geschehen mag. Insofern mag das kein sehr glückliches Bildbeispiel für die im Thread aufgeworfene Frage sein.

 

[blackroadphotography]

Es handelt sich um zwei DJI-Drohnen, eine mit einem 1-Zoll-Sensor und eine mit einem 1/2,3“ Sensor.

 

[Matzkel]

Es handelt sich um zwei DJI-Drohnen, eine mit einem 1-Zoll-Sensor und eine mit einem 1/2,3“ Sensor.

So ist es!

Für mich ist das Bsp. durchaus Praxisrelevant, da identische Parameter.

 

[01af]

Re: Helligkeit bei gleichen Parametern, aber unterschiedlichem Format?

Für mich ist das Beispiel durchaus praxisrelevant, da identische Parameter.

Die Parameter mögen angeblich gleich sein, sind es aber nicht wirklich. Entweder ist ISO 100/21° bei der einen Drohne nicht gleich ISO 100/21° bei der anderen ... oder es wirken noch weitere, nicht angegebene Parameter mit, wie z. B. eine dynamische Kontrastanpassung (Aufhellung der Schatten) bei der einen Drohne, die bei der anderen fehlt oder deaktiviert ist. Oder – was am wahrscheinlichsten ist – die Aufnahmen wurden ganz einfach unterschiedlich nachbearbeitet.

Auf keinen Fall ist der Helligkeitsunterschied der gezeigten Aufnahmen auf die unterschiedlichen Sensorgrößen zurückzuführen. Wo hast du denn dieses "Beispiel" gefunden?

 

[Floyd Pepper]

Für mich ist das Bsp. durchaus Praxisrelevant, da identische Parameter.

Identische Parameter? Woher wissen wir das? Da stehen nur Brennweite, Blende, ISO, Belichtung. Halt das, was die EBV - tippe auf LR - oben links halt so einblendet. Keine Belichtungskorrektur, keine Bearbeitungsschritte, keine kamerainternen Presets, nicht mal, ob das am selben Tag zur selben Uhrzeit (Restlicht?) aufgenommen wurde.

BTW macht DJI einiges an Voodoo, noch bevor die DNG auf die MicroSD geklöppelt werden. Zum Beispiel Verzeichnungskorrektur und Beschnitt. Von wegen "Raw"...

 

[hch]

Ein kleineres Sensorformat ist im im Prinzip ja nichts anderes als eine Auschnittsvergrößerung.
Wenn ich bei einem Bild am PC einen kleineren Ausschnitt wähle ändert sich doch auch nicht die Helligkeit des Bildes.

 

[m@sche]

Ein kleineres Sensorformat ist im im Prinzip ja nichts anderes als eine Auschnittsvergrößerung.

Aber nur bei gieicher Pixelgröße. Bei gleicher Pixelanzahl sind die Pixel beim kleineren Sensor kleiner. Das Rauschen ist größer, der nutzbare Dynamikbereich kleiner.
Die Details dazu z.B. hier nachzulesen:
https://www.flir.de/discover/iis/machine-vision/how-to-evaluate-camera-sensitivity/

Wenn ich bei einem Bild am PC einen kleineren Ausschnitt wähle ändert sich doch auch nicht die Helligkeit des Bildes.

Ja.

 

[01af]

Re: Helligkeit bei gleichen Parametern, aber unterschiedlichem Format?

Aber nur bei gieicher Pixelgröße. Bei gleicher Pixelanzahl sind die Pixel beim kleineren Sensor kleiner. Das Rauschen ist größer, der nutzbare Dynamikbereich kleiner.

Selbst wenn das stimmen würde – das war nicht die Frage und ist nicht das Thema.

 

[Kalsi]

Ich habe - unter anderem - folgende Kameras in meinem Besitz:

- Panasonic Lumix DMC-G6 (MFT)
- Pentax K5 (APS-C)
- Pentax K1 (KB)

Wenn ich die nebeneinander hinstelle, bei allen das gleiche einstelle (also z.B. ISO100, 1/125s, Blende 5.6) und ungefähr äquivalente Brennweiten ins Bajonett drehe (also z.B. 25mm (MFT), 35mm (APS-C) und 50mm(KB)), dann habe ich drei ziemlich gleich helle Bilder, die nur sehr geringe Abweichungen aufgrund der unterschiedlichen Auslegung der ISO-Skala aufweisen.

Wenn ich nachher mal Zeit habe, werde ich dazu eine Bilderreihe anfertigen.

 

[Manni1]

Für mich ist das Bsp. durchaus Praxisrelevant, da identische Parameter.

Eine sehr gewagte These.
Wozu braucht's dafür eine extreme Lichtsituation (noch dazu unter Flugbedingungen) und aus fotografischer Sicht eher untypischen Kameras?

Es wäre sicher zielführender, solch einen Test mal mit 2 gängigen DSLRs bei Tageslicht zu machen.


Im Übrigen genügt eigentlich der bereits zitierte Handbelichtungsmesser für eine Klarstellung. Da hat keiner gefragt ob Großformat-Platte, 6x9 cm Rollfilm, KB-Format oder Minox-Film.

 

[Borgefjell]

Es muss eigentlich zwischen Helligkeit und Lichtmenge unterschieden werden.

Grundsätzlich bekommt ein kleinerer Sensor weniger Licht ab, ist er halb so groß, bekommt er halb so viel Licht (bei gleicher Blende und Belichtungszeit), das ist simple Physik und völlig unabhängig von der Iso. Die Lichtmenge je Flächeneinheit ist dabei aber identisch.

Jetzt kommt es auf die Sensel/Pixel an, die auf der Sensorfläche untergebracht sind.

Haben beide Sensoren die gleiche Senselgröße, hat der kleinere Sensor weniger Auflösung, aber jeder Sensel bekommt gleich viel Lichtmenge ab.

Haben beide Sensoren die gleiche Auflösung, dann sind die einzelnen Sensel des kleineren Sensors auch kleiner und bekommen weniger Lichtmenge ab, liefern also auf ein schwächeres Signal.

Jetzt kommen wir zur "Iso" - das ist nämlich eigentlich nichts anderes, als eine elektronisch Signalverstärkung, die genau die Beobachtung, die hier gemacht wurde, verhindern soll - sie sorgt nämlich dafür, dass das Signal eines kleineren Sensels bei gleicher Zeit und Blende genauso "hell" wiedergegeben wird, wie das Signal eines größeren Sensels, der eigentlich mehr Licht abbekommt. Da es sich aber um eine Signalverstärkung handelt, wird dabei Rauschen etc. erzeugt - was dann (u.a.) letztlich zum geringeren Dynamikumfang und zum stärkeren Rauschen von kleineren Sensoren führt.

"Iso 100" ist also eigentlich nur eine theoretische Angabe, die aussagt, dass das Signal eines Pixels bei normiertem Licht und normierter Blende/Verschlusszeit über diverse Senselgrößen hinweg gleich "hell"/stark wiedergegeben wird. Um es jetzt noch komplizierter zu machen, gibt es a) verschiedene Iso-Normen und b) gilt es wirklich nur für Neutralgrau, wie die Hersteller dann mit Lichtern und Tiefen umgehen, ist ihnen weitgehend selbst überlassen . darum gibt es dann in der Praxis teilweise durchaus massive Abweichungen, wenn man Gesamtbilder vergleicht, gerade in den Lichtern und Schatten

 

[01af]

Re: Helligkeit bei identischen Parametern, aber unterschiedlicher Sensorgröße?

Es muß eigentlich zwischen Helligkeit und Lichtmenge unterschieden werden.

So weit waren wir hier vor über einer Woche schon.

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... das ist simple Physik ...

Es ist simple Geometrie.

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Die Lichtmenge je Flächeneinheit ist dabei aber identisch.

Ja – die Helligkeit eben.

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Jetzt kommt es auf die Sensel/Pixel an, die auf der Sensorfläche untergebracht sind.

Schade, daß auch du – wie die meisten Leute heutzutage – jedes bisher gesprochene vernünftige Wort in dem Moment vergißt, wo du dich den einzelnen Pixeln zuwendest. Warum tust du das? Grade eben hattest du doch noch korrekterweise auf die gleichbleibende Lichtmenge pro Fläche hingewiesen. Und jetzt redest du nur noch Unsinn daher.

Nein, es kommt selbstverständlich nicht auf die Pixel an, die auf der Sensorfläche untergebracht sind. Denn kleine Pixel fangen zwar weniger Licht ein als große – aber dafür fangen viele Pixel mehr Licht ein als wenige. Rechne doch einfach einmal aus, was das für ein gegebenes Flächenelement auf dem Sensor bedeutet!

.

Jetzt kommen wir zur "ISO" – das ist nämlich eigentlich nichts anderes als eine elektronischew Signalverstärkung, die genau die Beobachtung, die hier gemacht wurde, verhindern soll. Sie sorgt nämlich dafür, daß das Signal eines kleineren Sensels bei gleicher Zeit und Blende genauso "hell" wiedergegeben wird wie das Signal eines größeren Sensels, der eigentlich mehr Licht abbekommt. Da es sich aber um eine Signalverstärkung handelt, wird dabei Rauschen etc. erzeugt – was dann (u. a.) letztlich zum geringeren Dynamikumfang und zum stärkeren Rauschen von kleineren Sensoren führt.

Au weia. Jetzt wird's vollends esoterisch.

Hast du jemals gesehen, wie Film hergestellt wird? Aus der Gießmaschine, die die lichtempfindliche Emulsion auf das Trägermaterial aufträgt, kommen meterbreite und hunderte von Metern, wenn nicht kilometerlange Bahnen heraus. Die Empfindlichkeit dieses Filmes hängt von der Rezeptur der Emulsion ab. Konfektioniert wird dann später – die Bahnen werden in unterschiedlich breite Streifen geschnitten, je nachdem, ob es 8-mm-Film, 16-mm-Film, 35-mm-Film, Rollfilm, 70-mm-Film, Planfilm oder sonstwas werden soll. Aber egal, wie breit die Filmstreifen geschnitten und wie groß die darauf belichteten Aufnahmen sein werden – die Empfindlichkeit einer Emulsion bleibt stets dieselbe.

Und jetzt kommst du daher und behauptest, die Empfindlichkeit größerer Formate sei höher!? Du mußt doch selber unmittelbar einsehen, daß das Quatsch ist – unabhängig davon, ob das Aufnahmemedium ein Silberhalogenid oder ein Halbleiter-Bildwandler ist. Die Bildqualität größerer Aufnahmeformate ist höher, weil die größere Fläche mehr Licht einfängt und nicht, weil sie empfindlicher wäre und daher weniger nachverstärkt werden müsse. Schließlich sagtest du eingangs selber: Bei gleicher Motivhelligkeit und gleicher Belichtung bleibt die Lichtmenge pro Fläche konstant – egal, wie groß das Aufnahmeformat ist.

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Es muß eigentlich zwischen Helligkeit und Lichtmenge unterschieden werden.

Und genau das tust du nicht.

 

[KHZ]

Und hättest Du Dein vorletztes Zitat vollständiger gehalten

"...Haben beide Sensoren die gleiche Auflösung, dann sind die einzelnen Sensel des kleineren Sensors auch kleiner …"

ist seine Aussage gar nicht mehr so verkehrt.
DU gehst von gleich großen Pixeln/Senseln aus - ER nicht.

Karl

 

[01af]

Re: Helligkeit bei identischen Parametern, aber unterschiedlicher Sensorgröße?

... Haben beide Sensoren die gleiche Auflösung, dann sind die einzelnen Sensel des kleineren Sensors auch kleiner ...

Die Aussage dieses Teilzitats ist (trivialerweise) korrekt, hat aber mit dem Thema nichts zu tun.

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... ist seine Aussage gar nicht mehr so verkehrt.

Die Aussagen, die Borgefjell traf, nachdem er Pixel und ISO ins Spiel brachte, sind total verkehrt.

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Du gehst von gleich großen Pixeln/Senseln aus ...

Wie kommst du auf die Idee, daß ich das täte?

.

... er nicht.

Wie kommst du auf die Idee, daß das eine Rolle spielte?

Es wird hier immer bizarrer. Anfangs hatten wir mit der wirren Behauptung zu tun, die Belichtung eines Sensors hinge von seiner Größe ab. Nun hängt die Belichtung eines Sensors angeblich von der Pixelgröße ab. Bin jetzt schon gespannt, ob es jemand schaffen wird, diesen Irrsinn noch eine Umdrehung weiter zu treiben ...

 

[*Fluchtwagenfahrer*]

Bin jetzt schon gespannt, ob es jemand schaffen wird, diesen Irrsinn noch eine Umdrehung weiter zu treiben ...

Ich ich ich!
Was nämlich oft vergessen, oder einfach vermischt wird, ist das Zusammenspiel mit dem Objektiv.
Beispiel: Wir haben ein Objektiv für KB gerechnet, es hat ein große Sammellinse
und verteilt das einfallende Licht auf einen KB Sensor. So weit, so gut.
Jetzt liegt dahinter ein sagen wir MFT-Sensor, der nur noch 1/4 des gesamten Lichts abbekommt.
Dieser wertet aber auch nur 1/4 der INFORMATIONEN des gesamten Lichts aus.
Das, was wir als Lichtstärke bezeichnen, bleibt dabei also gleich.

Jetzt vergleichen wir mal dieses KB-gerechnete Objektiv und seinem KB Sensor
mit einem 1/2" Sensor eines Smartphones (nur wegen der Extreme).
An diesem Smartphone kann jetzt ein ganz anderes Objektiv gerechnet werden,
nämlich eins, welches keinen KB-Bildkreis ausleuchten muss, sondern nur den winzigen 1/2" -Sensor.
Dieses Objektiv kann viel viel kleiner ausfallen. Aber was bedeutet das für das Licht?
Durch die viel kleinere Eingangsöffnung fällt auch viel weniger Licht auf den Sensor.
Die Linse bündelt zwar das Licht auf einen kleineren Bildkreis, als bei einem KB-Sensor,
aber es kommt eben auch viel weniger Licht durch das Objektiv.
Das gleicht sich in der Praxis häufig aus, sodass auch Smartphones relativ lichtstark sind.
Würde man ein KB Objektiv nehmen (nur von den Dimensionen her) und das gesamte
gesammelte Licht dieses Objektivs auf einen 1/2" Sensor bündeln, wäre das ein extrem lichtstarkes System.
Ähnlich funktionieren ja Speedbooster. Sie bündeln auch das Licht eines KB-gerechneten Objektivs
auf den Bildkreis eines APS-C Sensors, wodurch eine höhere Lichtstärke erzielt wird.
Der Vergleich mit dem Smartphone sollte das Prinzip nur stärker verdeutlichen.

 

[Borgefjell]

AW: Re: Helligkeit bei identischen Parametern, aber unterschiedlicher Sensorgröße?

Schade, daß auch du – wie die meisten Leute heutzutage – jedes bisher gesprochene vernünftige Wort in dem Moment vergißt, wo du dich den einzelnen Pixeln zuwendest. Warum tust du das? Grade eben hattest du doch noch korrekterweise auf die gleichbleibende Lichtmenge pro Fläche hingewiesen. Und jetzt redest du nur noch Unsinn daher.

Nein, es kommt selbstverständlich nicht auf die Pixel an, die auf der Sensorfläche untergebracht sind. Denn kleine Pixel fangen zwar weniger Licht ein als große – aber dafür fangen viele Pixel mehr Licht ein als wenige. Rechne doch einfach einmal aus, was das für ein gegebenes Flächenelement auf dem Sensor bedeutet!

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Au weia. Jetzt wird's vollends esoterisch.

Hast du jemals gesehen, wie Film hergestellt wird? Aus der Gießmaschine, die die lichtempfindliche Emulsion auf das Trägermaterial aufträgt, kommen meterbreite und hunderte von Metern, wenn nicht kilometerlange Bahnen heraus. Die Empfindlichkeit dieses Filmes hängt von der Rezeptur der Emulsion ab. Konfektioniert wird dann später – die Bahnen werden in unterschiedlich breite Streifen geschnitten, je nachdem, ob es 8-mm-Film, 16-mm-Film, 35-mm-Film, Rollfilm, 70-mm-Film, Planfilm oder sonstwas werden soll. Aber egal, wie breit die Filmstreifen geschnitten und wie groß die darauf belichteten Aufnahmen sein werden – die Empfindlichkeit einer Emulsion bleibt stets dieselbe.

Und jetzt kommst du daher und behauptest, die Empfindlichkeit größerer Formate sei höher!? Du mußt doch selber unmittelbar einsehen, daß das Quatsch ist – unabhängig davon, ob das Aufnahmemedium ein Silberhalogenid oder ein Halbleiter-Bildwandler ist. Die Bildqualität größerer Aufnahmeformate ist höher, weil die größere Fläche mehr Licht einfängt und nicht, weil sie empfindlicher wäre und daher weniger nachverstärkt werden müsse. Schließlich sagtest du eingangs selber: Bei gleicher Motivhelligkeit und gleicher Belichtung bleibt die Lichtmenge pro Fläche konstant – egal, wie groß das Aufnahmeformat ist.

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Und genau das tust du nicht.

Reiss meine Worte nicht aus dem Zusammenhang, zitiere vollständig und akzeptiere, das sich Film und Bildsensoren unterscheiden. Was ich geschrieben habe, ist völlig korrekt.

 

[Borgefjell]

AW: Re: Helligkeit bei identischen Parametern, aber unterschiedlicher Sensorgröße?

Es wird hier immer bizarrer. Anfangs hatten wir mit der wirren Behauptung zu tun, die Belichtung eines Sensors hinge von seiner Größe ab. Nun hängt die Belichtung eines Sensors angeblich von der Pixelgröße ab. Bin jetzt schon gespannt, ob es jemand schaffen wird, diesen Irrsinn noch eine Umdrehung weiter zu treiben ...

Wer hat das behauptet? Trump'sche Rhetorik?

 

[01af]

Re: Helligkeit bei identischen Parametern, aber unterschiedlicher Sensorgröße?

Wir haben ein Objektiv für Kleinbild gerechnet, es hat ein große Sammellinse und verteilt das einfallende Licht auf einen Kleinbild-Sensor. So weit, so gut. Jetzt liegt dahinter ein, sagen wir, Vierdrittel-Sensor, der nur noch 1/4 des gesamten Lichts abbekommt.
Dieser wertet aber auch nur 1/4 der INFORMATIONEN des gesamten Lichts aus.

O je. Na schön – das ist jetzt schon ziemlich ... äh, holperig formuliert. Aber mit etwas Wohlwollen kann man diese Aussage akzeptieren.

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Das, was wir als Lichtstärke bezeichnen, bleibt dabei also gleich.

Auch wenn diese Aussage ("also") die Logik der Kausalität mit Füßen tritt – ja, die Lichtstärke (= umgangssprachlicher Ausdruck für "relative Öffnung") bleibt gleich.

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An diesem Smartphone kann jetzt ein ganz anderes Objektiv gerechnet werden, nämlich eins, welches keinen Kleinbild-Bildkreis ausleuchten muß, sondern nur den winzigen 1/2"-Sensor.
Dieses Objektiv kann viel viel kleiner ausfallen.

Ja. Und?

Der Lautsprecher, der mein Wohnzimmer beschallen soll, kann auch kleiner ausfallen als der für einen Konzertsaal. Und der Wasserschlauch, mit dem ich mein Blumenbeet gieße, darf auch kleiner sein als der, mit dem der Bauer seinen Kartoffelacker bewässert.

Aber inwiefern bringt uns diese triviale Erkenntnis hinsichtlich der ursprünglichen Frage auch nur einen Millimeter weiter?

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Aber was bedeutet das für das Licht? Durch die viel kleinere Eingangsöffnung fällt auch viel weniger Licht auf den Sensor.

Durch die kleinere Öffnung fällt zwar weniger Licht, aber was hindurchfällt, das landet auf dem (kleineren) Sensor. Es wird also nur das Licht ausgesperrt, welches ohnehin überall hin fallen würde, nur nicht auf den (kleineren) Sensor.

Auf den (kleineren) Sensor fällt also gleich viel Licht, wie wenn man ihn mit einem (völlig überdimensionierten) Kleinbildobjektiv bei gleicher Blende belichten würde. Nicht viel weniger. "Viel weniger" bezieht sich auf den Vergleich mit dem Kleinbildsensor – und der Grund dafür ist die kleinere Sensorfläche, nicht die kleinere Objektivöffnung. Das solltest du ordentlich auseinanderhalten.

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Würde man ein Kleinbild-Objektiv nehmen (nur von den Dimensionen her) und das gesamte gesammelte Licht dieses Objektivs auf einen 1/2"-Sensor bündeln, wäre das ein extrem lichtstarkes System.

Klar. Aber dann wäre es kein Kleinbild-Objektiv mehr. Diese Aussage ist ungefähr so erhellend wie: Wenn ich einen Riesen nähme und seine Körpergröße auf einen halben Meter zusammendrückte, dann hätte ich einen extrem dicken Zwerg.

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... akzeptiere, das sich Film und Bildsensoren unterscheiden.

Sicher sind Film und Bildsensoren nicht dasselbe. Doch die Physik des Lichtes und die Prinzipien der Belichtung bleiben davon unberührt.

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Was ich geschrieben habe, ist völlig korrekt.

Ja ja ... das sagt Trump auch immer.

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Nun hängt die Belichtung eines Sensors angeblich von der Pixelgröße ab.

Wer hat das behauptet?

Wie – du weißt jetzt schon nicht mehr, was du gerade eben noch geschrieben hattest!? Na schön ... laß mich dir auf die Sprünge helfen:

Haben beide Sensoren die gleiche Senselgröße, hat der kleinere Sensor weniger Auflösung, aber jedes Sensel bekommt gleich viel Lichtmenge ab.

Haben beide Sensoren die gleiche Auflösung, dann sind die einzelnen Sensel des kleineren Sensors auch kleiner und bekommen weniger Lichtmenge ab, liefern also auch ein schwächeres Signal.

Jetzt kommen wir zur "ISO" [...] sie sorgt nämlich dafür, daß das Signal eines kleineren Sensels bei gleicher Zeit und Blende genauso "hell" wiedergegeben wird, wie das Signal eines größeren Sensels, das eigentlich mehr Licht abbekommt.

 

[blackroadphotography]

Ein kleiner Tipp an alle: Einfach auf die Ignorier-Liste setzen.

 

[*Fluchtwagenfahrer*]

Du liebst scheinbar diese selbstinszenierten, sarkastischen Auftritte.
Sorry, aber auf dem Niveau diskutiere ich nicht weiter.