Jetzt knipsen die mit dem Foveon-Sensor auch noch Sterne...

[Skater]

diesen anspruch von skater kann man auch garnicht erfüllen.

Welchen Anspruch meinst Du?

es wird nirgends beschrieben,warum die farbtrennung so schlecht ist.

Die ist ja auch gar nicht "schlecht"!

auf jeden fall kennen wir das ergebnis davon und mir scheint es auch sehr plausibel,hier die hauptursache für das foveonspezifische rauschen zu sehen.

annahme 1:
ich definiere die schlechte farbtrennung als unvollkommene trennung im quantitativen sinn.

die reinheit der drei grundfarben,die unter dieser annahme in die messung eingehen,würde ich nicht anzweifeln.es ist nicht so schwierig die sensorebenen entsprechend der gemessen eindringtiefe der entsprecheneden lichtwellenlängen zu positionieren.
hätten wir es mit unreinen daten zu tun,dann wären ja wohl eher filterungen als verstärkungen nötig,was allerdings keine rauschursache wäre.

in dem homogenen silikonblock sind drei sensorebenen installiert.
jede der einzelnen photozellen hat die aufgabe, die in der jeweiligen lage ankommende lichtwelle in elektrische energie umzuwandeln.

Bis hierher sehe ich das auch so!

längere lichtwellen müssen aber durchgelassen werden.dazu muß der einzelne sensor zwischen kurz-und langwelligem licht unterscheiden können.

Ab hier past das nicht mehr mit meinen Infos zusammen.

Deine These würde voraussetzen, dass der Sensor sich nur bestimmte farbige Photonen rausfischt,
aber z.B. die Roten durchläßt.

Angeblich hat Fuji ein Sensormaterial nur für grünes Licht isoliert,
aber sie sind jetzt schon wieder Jahre auf der Suche nach den beiden noch fehlenden Farben.

In den Patentzeichnungen Foveons ist die Darstellung der Sensorebenen auch gleich,
das wäre sie wohl nicht, wenn verschiedene Materialien zum Einsatz kämen.

(Ich habe mal angehängt,
was ich noch so an Prinzip-Darstellungen auf der Festplatte rumliegen habe.
Wer will kann sich ja das Patent auch selber mal ansehen.
US Pat. 6934050 - Filed Mar 4, 2002 - Foveon, Inc.)

möglich,dass hier die sache technisch unvollkommen abläuft,z.b.wegen der gesetzten toleranzen einige der ankommenden lichtwellen gar nicht gemessen werden.

Es gibt durchaus Abweichungen zwischen Theorie und Praxis beim Foveon:
Z.B. liegt der obere Sensor nicht 0,2 Mikrometer im Silizium,
wo er für ein sauberes RGB-Normblau eigentlich hingehört, sondern oben drauf.
Vielleicht kann man so dünne Schichten nicht produzieren,
oder es ist einfach zu teuer.

Das muß dann halt hinterher mittels Farbkorrektur vom Rechner korrigiert werden.

dann hätten wir eine quantitativ unzureichende farbseparation,die letztendlich einen teil des rauschens verursacht....

Seufz...
Nochmal: Die Farbseparation ist nur ein prinzipielles Verfahren, das die Naturgesetze ausnutzt.
Jede technische Umsetzung hat dagegen bestimmte Parameter,
innerhalb derer sie funktioniert, bzw ab denen sie nicht mehr 100%ig arbeitet

Wenn das Verfahren einmal funktioniert, dann tut er das aber grundsätzlich immer!

Die Farbseparation mittels Eindringtiefe arbeitet bei ausreichendem Licht sehr gut!
Ändert man das Sensor Design, z.B. in dem man Materialien tauscht,
ändert sich auch die Definition von "ausreichend Licht".

Qualitativ schlechte Farbseparierung müßte sich dagegen z.B. dadurch äußern,
dass vorhandene Farben entweder gar nicht, oder falsch erfaßt würden.

Wenn Du das, was Du für mangelnde Farbseparierung hälst, aber mal genauer betrachtest,
wirst Du beim Foveon am Ende vermutlich immer nur eine Manifestation des farbigen Schwachlichtrauschens meinen.

Wenn der an sich graue Pixel einer seiner 3 Grundfarben ganz oder teilweise beraubt wird,
färbt er sich nun mal farbig ein.

Da meißtens Rot fehlt wirst Du auch so gut wie nie ein rotes Rauschen vorfinden.
Grüner oder gelber Griesel ist dagegen wohl jedem Foveonnutzer schon untergekommen.

Schönen Gruß
Pitt

 

[lumischa]

von skater

Welchen Anspruch meinst Du?

na,eine begründung nachreichen,warum keine "richtige"farbtrennung stattfindet.

Deine These würde voraussetzen, dass der Sensor sich nur bestimmte farbige Photonen rausfischt,
aber z.B. die Roten durchläßt.

nein,da gibt es einen großen unterschied zu futji,wenn die denn farbig sehende sensoren entwickeln.
die eingesetzten photozellen im foveon sind wahrscheinlich alle gleich.
eine besonderheit müssen sie allerdings aufweisen,und wie das technisch funktioniert,kann ich nicht ansatzweise erklären.
die zellen müssen prinzipiell alle lichtwellen durchlassen,sonst würde der sensor nicht funktionieren.
es existiert außerhalb der sensorflächen keine andere möglichkeit für die grünen und roten lichtwellen,in tiefere schichten vor zu dringen.
die einzelne fotozelle kann die verschiedenartigkeit(andere länge)nicht speziell erkennen.eine identifikation findet aber dennoch statt und zwar ausschließlich durch die definierte eindringtiefe der jeweiligen photonen.
das ende einer lichtwelle befindet sich im zentrum des rezeptors.das kunststück,dass foveon nun seinen sensoren beigebracht hat ist,das ende einer lichtwelle zu erkennen,um dann unverzüglich mit der umwandlung der energie zu beginnen

Seufz...
Nochmal: Die Farbseparation ist nur ein prinzipielles Verfahren, das die Naturgesetze ausnutzt.
Jede technische Umsetzung hat dagegen bestimmte Parameter,
innerhalb derer sie funktioniert, bzw ab denen sie nicht mehr 100%ig arbeitet

Wenn das Verfahren einmal funktioniert, dann tut er das aber grundsätzlich immer!

skater,sei doch nicht so verbockt
natürlich funktioniert das prinzip.nur die praktische umsetzung lässt noch mängel erkennen.nie wurde das hier angezweifelt.

Die Farbseparation mittels Eindringtiefe arbeitet bei ausreichendem Licht sehr gut!

genau,dass ist hier aber nicht das thema.

Qualitativ schlechte Farbseparierung müßte sich dagegen z.B. dadurch äußern,
dass vorhandene Farben entweder gar nicht, oder falsch erfaßt würden.

genau,wobei du ja selber einräumst,dass verschiebungen vorkommen können
ändert aber nichts am generell funktionierendem prinzip

Wenn Du das, was Du für mangelnde Farbseparierung hälst, aber mal genauer betrachtest,
wirst Du beim Foveon am Ende vermutlich immer nur eine Manifestation des farbigen Schwachlichtrauschens meinen.

genau.und das versuchen wir ja nun zu ergründen,indem wir die these aufgreifen,dass es an der unzureichenden farbseparation liegt.
generell handelt es sich beim foveon sensor,indem er sich naturgesetze/phänomene zu nutze macht,um ein unumstößliches prinzip.
das wollte ich dir zuliebe noch einmal betonen.
aber das system hat macken.
und eine davon ist das übermäßige schwachlichtrauschen,dass in meinen augen ein symptom dafür ist,dass nicht alle vorhandenen luminanzen ausgewertet werden und so,wegen verstärkung der etwas spärlichen ausbeute,dem rauschen vorschub geleistet wird.
kurz gesagt,das problem einer quantitativ unzureichenden farbseparation ist.

 

[Skater]

von skater
na,eine begründung nachreichen,warum keine "richtige"farbtrennung stattfindet.

Naja, ich differenziere zwischen dem Prinzip und dem Ergebnis.
Ihr dagegen benutzt das Ergebnis synonym mit dem zu Grunde liegenden Prinzip.

Das halte ich von der Systematik her für falsch,
da man das Rauschen so nicht seperat betrachten kann.

nein,da gibt es einen großen unterschied zu futji,wenn die denn farbig sehende sensoren entwickeln.
die eingesetzten photozellen im foveon sind wahrscheinlich alle gleich.
eine besonderheit müssen sie allerdings aufweisen,und wie das technisch funktioniert,kann ich nicht ansatzweise erklären.

Da sieht mein Ansatz so aus, dass die Sensorschichtdicke von blau über grün nach rot hin dramatisch zunimmt.

Ich erinnere mich, dass die Info hier im Forum schon mal verlinkt war.
Der Blau-Sensor ist wohl kaum ein paar Moleküle dick,
der Rote dagegen ein Vielfaches.

Es wird also immer nur ein Teil des Lichtes abgefangen,
da die oberen Sensorschichten, wegen ihrer geringen Schichtdicke, teiltransparent sind.

So wird eher das jeweilige Ladungs-Niveau gemessen, als alles was da ankommt.

...

skater,sei doch nicht so verbockt
natürlich funktioniert das prinzip.nur die praktische umsetzung lässt noch mängel erkennen.nie wurde das hier angezweifelt.

Oooch... Wer ist denn hier verbock?
Eigentlich sehe ich das Ganze durchaus entspannt, aber ...

genau,dass ist hier aber nicht das thema.

Meinst Du...

...
genau.und das versuchen wir ja nun zu ergründen,indem wir die these aufgreifen,dass es an der unzureichenden farbseparation liegt.
generell handelt es sich beim foveon sensor,indem er sich naturgesetze/phänomene zu nutze macht,um ein unumstößliches prinzip.
das wollte ich dir zuliebe noch einmal betonen.

aber das system hat macken.
und eine davon ist das übermäßige schwachlichtrauschen,dass in meinen augen ein symptom dafür ist,dass nicht alle vorhandenen luminanzen ausgewertet werden und so,wegen verstärkung der etwas spärlichen ausbeute,dem rauschen vorschub geleistet wird.
kurz gesagt,das problem einer quantitativ unzureichenden farbseparation ist.

Naja, ich denke eher, dass es der ganzheitliche Ansatz des Foveon ist.
Der Foveon funktioniert eben entweder ganz oder gar nicht.

Schon wenn er eine einzelne Farbe wegfällt,
bekommst Du sofort den Griesel ins Bild.

Beim Bayer dagegen werden im Prinzip 3 unterschiedliche SW-Bilder nebeneinander gemacht.
Von denen würde jedes für sich bereits als brauchbares, eigenständiges Bild durchgehen.

Im Grunde sind Bayerfotos also SW-Bilder,
die durch die anderen Layer nachträglich eingefärbt werden.
Das kostet dann zwar etwas Schärfe,
ist in der errechneten Farbigkeit aber ziemlich unauffällig.

Rauschen kennt ein Bayer-Sensor zwar auch,
aber das ist dort im Grund nur ein stufenloser Entfärbungs-Prozess:

Wenn nur noch einer der 3 Layer irgendwelches Licht mißt,
ist das eben ein SW-Bild in der Grundfarbe des jeweiligen Layers.

Sowas halten die meißten Betrachter dann durchaus schon für farbig,
was es ja auch (ein bischen) ist! )

Schönen Gruß
Pitt

 

[RedFox]

...Sowas halten die meißten Betrachter dann durchaus schon für farbig,
was es ja auch (ein bischen) ist! ) ...

...meintest Du sowas ? Ist jetzt allerdings nur noch 3 x 8 Bit, wegen JPG-Format (waren vorher 3 x 16 Bit als TIFF).

Gruß,

RedFox.

 

[Skater]

...meintest Du sowas ? Ist jetzt allerdings nur noch 3 x 8 Bit, wegen JPG-Format (waren vorher 3 x 16 Bit als TIFF).

Gruß,

RedFox.

Ist das jetzt ein X3F?
Amerikanische Nacht oder so?

Ich weiß jetzt offengestanden nicht genau, was Du damit zeigen wolltest,
aber Du hast mich auf die Idee gebracht, mal die weiter oben von mir beschrieben Effekte in PS nachzubauen.

Das Bild ist ein x-beliebiges Crop. (Enthält vielleicht zu wenig Grün, ...aber egal.)
Bild 1 = Original
Bild 2 = Rotkanal 50% Störungsfilter + Rotkanal 50 % abgedunkelt.
Bild 3 = Rotkanal wie vor + zus Grünkanal auf 20% Störung.

Das sieht dem Foveon Griesel doch tatsächlich ein wenig ähnlich.

Das ist zwar jetzt kein ultimativer Beweis für irgendwas,
aber es ist doch ein recht überzeugendes Indiz für kanalspezifisches Rauschen...,
wie ich finde.

Schönen Gruß
Pitt

 

[argus-c3]

Mal was ganz anderes:

Wenn beim Foveon das Blau dadurch entsteht, daß man auf der obersten Schicht das einfallende Licht mißt und anschließend alle Photonen, die von den beiden darunterliegenden Schichten erfaßt werden, wieder subtrahiert.....

bekäme man dann nicht aus jeder normalen X3F Datei ein echtes Schwarzweißbild, indem man einfach die R-, G- und B-Werte für jeden Pixel wieder zusammenaddiert?

Thomas

 

[RedFox]

Ist das jetzt ein X3F?
Amerikanische Nacht oder so?

...

... das ist eine verkrüppelte X3F > TIFF 16Bit > JPEG Umwandlung.

D.h. die RAW-Daten sehen so ungefähr aus wie in der dargestellten Datei.
Man kann aus dem 16Bit TIFF zwar die einzelnen Kanäle und die Luminanzwerte barfuß herausziehen, aber ein brauchbares RGB-Bild daraus generieren klappt nur mit Kenntnis der erforderlichen Werte (Verhältnis R/G/B/Luminanz). Das Verhältnis der Kanäle zueinander ist ja beim Foveon nicht für alle Farbwerte (R/G/B untereinander und im Verhältnis zum Luminanzwert) gleich, wie z.B. beim Bayer-Sensor.

Wenn man nun hergeht, die einzelnen Farbkanäle herauszieht und denen dann einen Helligkeits- / Kontrastwert zuweist führt das immer zu "Rauschen", denn Rauschen ist immer vorhanden (auch bei Bayer-Sensoren).

Ich würde daher Deine Theorie nicht so ganz akzeptieren. Du kannst aus jedem Bild "Rauschen" herausholen, wenn Du es darauf anlegst. Der Grund für das Foveon-Rauschen liegt in den Belichtungswerten und der Signalverstärkung vor dem A/D-Wandler. Hier ist die Technologie wohl etwas kritisch, aber sicherlich auch beherrschbar, wie SD14 und DP1 zeigen.

Übrigens das mit SPP entwickelte Bild sieht so aus:

 

[RedFox]

Mal was ganz anderes:

Wenn beim Foveon das Blau dadurch entsteht, daß man auf der obersten Schicht das einfallende Licht mißt und anschließend alle Photonen, die von den beiden darunterliegenden Schichten erfaßt werden, wieder subtrahiert.....

bekäme man dann nicht aus jeder normalen X3F Datei ein echtes Schwarzweißbild, indem man einfach die R-, G- und B-Werte für jeden Pixel wieder zusammenaddiert? ...

...theoretisch ja - wenn da nicht die Sache mit der Wellenlänge wäre auf welche die einzelnen Schichten ansprechen . Deswegen hat das immer ein bischen "Restfarbe", wie mein erstes Bild von den RAW-Daten.

 

[fünfundachzig]

... das ist eine verkrüppelte X3F > TIFF 16Bit > JPEG Umwandlung.

D.h. die RAW-Daten sehen so ungefähr aus wie in der dargestellten Datei.

Mir ist der kausale Zusammenhang zwischen deiner "verkrüppelten" Entwicklung und darauf fussenden Behauptung, so sähen die RAW-Daten aus, nicht ganz klar. Könntest du das noch mal genauer erläutern?

Grüße Ingo

 

[Skater]

Mal was ganz anderes:

Wenn beim Foveon das Blau dadurch entsteht, daß man auf der obersten Schicht das einfallende Licht mißt und anschließend alle Photonen, die von den beiden darunterliegenden Schichten erfaßt werden, wieder subtrahiert.....

bekäme man dann nicht aus jeder normalen X3F Datei ein echtes Schwarzweißbild, indem man einfach die R-, G- und B-Werte für jeden Pixel wieder zusammenaddiert?

Du meinst (R + G + B)/3 = Luminanz

Ja ich denke schon, dass das der Fall ist.
(Das geht aber mit Bayer-RGB genau so!)

Das ist dann sozusagen die Umkehrung des Berechnungsvorganges,
mit dem Foveon die Farben aus den x3f-Rohdaten ermittelt!

Beim Foveon liegt die Luminanz aber doch im Ergebnis des obersten Sensors ohnehin vor,
wenn sie auch vermutlich als Bild arg hell erscheinen werden.

(Die Belichtungsmessung wird den Bedürfnissen der Farbermittlung folgen,
die wahrscheinlich mehr Licht braucht als die reine SW-Luminanz.)

Will man brauchbare SW-Bilder direkt aus dem obersten Kanal haben,
wird man dann wohl die Belichtungsmessung variieren müssen.
Ich tippe mal auf deutlich kürzere Belichtungszeiten.

Aber die reine Luminanz ist als Bild ja ohnehin eher unatraktiv.
da hat man mit RGB-Daten mehr Entfärbungsoptionen.

Thomas

Schönen Gruß
Pitt

 

[Skater]

...
Ich würde daher Deine Theorie nicht so ganz akzeptieren. Du kannst aus jedem Bild "Rauschen" herausholen, wenn Du es darauf anlegst. Der Grund für das Foveon-Rauschen liegt in den Belichtungswerten und der Signalverstärkung vor dem A/D-Wandler. Hier ist die Technologie wohl etwas kritisch, aber sicherlich auch beherrschbar, wie SD14 und DP1 zeigen.

Um mal ein Mißverständnis aus der Welt zu schaffen:
Es geht mir hier natürlich nicht um das "normale" Rauschen.

Das ist natürlich überall vorhanden: Bayer, Foveon und sogar auf 3-Sensorsystemen.

Mir geht es die ganze Zeit nur um das foveonspezifische Farbrauschen!
Das wird oft eben mit der "schlechten Farbtrennung" beschrieben,
ist meiner Ansicht nach aber nun mal eben vor allem ein Rauschen.

Das die Sensoren nicht perfekt arbeiten,
und die nachträgliche Signalverstärkung sowie die Sensortechnik selbst,
z. B. durch thermischen Eintrag etc,
ihren eigenen Beitrag zum Rauschen beisteuern,
ist mir durchaus klar.

Schönen Gruß
Pitt

 

[Meiky]

Also,
ich finde, die Foevon- Diskussion hier hat schon lange nichts mehr mit der Ursprungs- Festellung zu tun, daß damit Astro-Bilder gemacht wurden. Mich wundert es immer wieder, daß neues über den Sensor gefunden wird. Entweder um ihn nieder zu machen oder zu verteidigen.
Maiky

 

[fünfundachzig]

Also,
ich finde, die Foevon- Diskussion hier hat schon lange nichts mehr mit der Ursprungs- Festellung zu tun, daß damit Astro-Bilder gemacht wurden. Mich wundert es immer wieder, daß neues über den Sensor gefunden wird. Entweder um ihn nieder zu machen oder zu verteidigen.

Gerade in diesem Thread passiert weder das eine noch das andere. Es geht doch nur um die Funktionsweise. Was ist denn jetzt dein Problem damit

Grüße Ingo

 

[Der Junge mit der Nikon]

Mal was ganz anderes:

Wenn beim Foveon das Blau dadurch entsteht, daß man auf der obersten Schicht das einfallende Licht mißt und anschließend alle Photonen, die von den beiden darunterliegenden Schichten erfaßt werden, wieder subtrahiert.....

bekäme man dann nicht aus jeder normalen X3F Datei ein echtes Schwarzweißbild, indem man einfach die R-, G- und B-Werte für jeden Pixel wieder zusammenaddiert?

Damit würdest Du zum Messwert der obersten Schicht draufrechnen, was Du vorher abgezogen hast. Du könntest also eigentlich gleich den Messwert der obersten Schicht nehmen und den Rest ignorieren. Das Problem ist nur, dass Du als Endverbraucher diesen Messwert nicht bekommst.

 

[Der Junge mit der Nikon]

Du meinst (R + G + B)/3 = Luminanz

Ja ich denke schon, dass das der Fall ist.
(Das geht aber mit Bayer-RGB genau so!)

Nein, beim Bayer ist das Ergebnis pro Pixel verfälscht. Man erhält ja nur einen Farbkanal und muss bekanntlich die beiden anderen "raten" (um mal im Sprachgebrauch der einschlägig bekannten Bayer-Kritiker zu bleiben). Man muss also genau so interpolieren wie beim Farbbild. Man hat bei handelsüblichen Sensoren nur natürlich wesentlich mehr Pixel zur Verfügung als beim Foveon.

 

[Skater]

Nein, beim Bayer ist das Ergebnis pro Pixel verfälscht. Man erhält ja nur einen Farbkanal und muss bekanntlich die beiden anderen "raten" (um mal im Sprachgebrauch der einschlägig bekannten Bayer-Kritiker zu bleiben). Man muss also genau so interpolieren wie beim Farbbild. Man hat bei handelsüblichen Sensoren nur natürlich wesentlich mehr Pixel zur Verfügung als beim Foveon.

Da hast Du allerdings recht.

Schönen Gruß
Pitt

 

[RedFox]

Um mal ein Mißverständnis aus der Welt zu schaffen:
Es geht mir hier natürlich nicht um das "normale" Rauschen.

Das ist natürlich überall vorhanden: Bayer, Foveon und sogar auf 3-Sensorsystemen.

Mir geht es die ganze Zeit nur um das foveonspezifische Farbrauschen!
Das wird oft eben mit der "schlechten Farbtrennung" beschrieben,
ist meiner Ansicht nach aber nun mal eben vor allem ein Rauschen. ...

...eben da sehe ich Dein Mißverständnis. Der Auszug der RAW-Daten aus dem X3F-File zeigt nicht mehr als das übliche Sensor- / Elektronik-Grundrauschen.

Meiner Meinung nach wird eine Menge des "Foveon-typischen Rauschens", wie Du es bezeichnest, quasi in der Software generiert.

Teils dadurch, daß die Signalausbeute des Foveon Sensors offenbar nicht parallel zur Zunahme / Abnahme der Beleuchtungsintensität verläuft und teils dadurch, daß auch die drei Schichten untereinander in ihren Werten auseinander laufen.

Somit gestaltet sich die Farbgewinnung ein klein wenig komplizierter, als die reine Addition oder Subtraktion der einzelnen Farbkanäle, da offenbar Korrekturwerte gebraucht werden, deren Verlauf scheinbar nicht so einfach zu ernitteln ist. So würde sich dann u.U. auch das bessere Ergebnis erklären, wenn man alte SD10 Dateien die mit SPP2.1/2.2 noch ein ziemliches "Rauschen" zeigten, nun mit SPP2.5 entwickelt. Rein an "Entrauschen" kann es nicht liegen, denn es gehen keine Details verloren und der von Bayer-Sensoren her bekannte "Aquarell"-Effekt tritt in den SPP2.5 Bildern auch nicht auf. Das würde auch die schwächeren Farben bei höheren ISO-Werten erklären. Also gestaltet sich das ganze wohl etwas komplizierter.

Gruß,

RedFox.

 

[fünfundachzig]

...eben da sehe ich Dein Mißverständnis. Der Auszug der RAW-Daten aus dem X3F-File zeigt nicht mehr als das übliche Sensor- / Elektronik-Grundrauschen.

Könntest du mal erläutern, wie du diesen "Auszug" erstellt hast? Das würde deine Ausführungen dann evt. nachvollziehbar und plausibel machen.

Grüße Ingo

 

[RedFox]

Könntest du mal erläutern, wie du diesen "Auszug" erstellt hast? Das würde deine Ausführungen dann evt. nachvollziehbar und plausibel machen.

Grüße Ingo

tja Ingo,

habe Dich auf meiner Liste, aber Browny hat mich auf Dein Posting aufmerksam gemacht.

Hättest Du den Thread von Anfang an gelesen, so wäre Dir sicher das Posting hier aufgefallen und das Rätsel wäre weniger groß. Darüber hinaus liegt auch hier eine Software mit der man RAW-Daten ohne das ganze Drumherum aus X3Fs extrahieren kann.

Gruß,

RedFox.

 

[RKLPhoto]

Eure techn. Ausführungen in allen Ehren, aber ich widme mich mal fotografisch dem Thema, wenn ich schon nicht schlafen kann.

EXIF-Daten sind drin, falls jemand Fragen hat.
1. Foto 90° vom Flachdach in den Himmel
2. / 3. Foto Richtung Norden mit "Horizont"