Lichtausbeute VF vs. Crop

[grundstoffkonzentrat]

@masi, @grundstoffkonzentrat

Kann es sein, dass ihr immer wieder vergisst, dass wir in der 100 Prozent-Ansicht am Monitor keine realen Pixel des Sensors betrachten können, sondern genaugenommen nur die math. Resultate der Verrechnung von mehreren Nachbarpixel aufgrund der Bayermatrix?

Zunächst mal geht es darum, dass selbst unter der vereinfachten Annahme, ein Sensorpixel (oder "Sensel") werde genau auf ein Pixel des fertigen Bilds gemappt, die Auflösung des Sensors zweitrangig ist.
Du hast natürlich recht, dass zusätzliche Effekte durch die Bayer-Interpolation dann noch hinzukommen. Die wirken aber nur stärker in die gleiche Richtung, die wir ohnehin zu argumentieren versuchen.

 

[CUA]

Nein, da du die größere Fläche ja nur einnimmst, aber nicht durchgehend nutzt um Photonen einzufangen.

Danke Dir, darum ging es mir, u.a.

C.

 

[AndyE]

D4 und D800 sind lt. Wikipedia im gleichen Jahr erschienen (6.1.2012 und 7.2.2012). Gehe ich davon aus, dass sie deshalb dieselbe Sensortechnologie verwenden, dann müsste die D4 weil größere Pixel hat, lt. meiner Theorie weniger rauschen. Und wenn ich mir die Beispielfotos anschaue, sehe ich kaum Unterschiede beim Rauschen, evtl. leichte Vorteile für die D4 (u.a. linker Bildbereich um den Behälter "E 5846"). Vielleicht liegt es auch daran, dass das D800 Bild etwas heller ist.

Das bedeutet ja, dass das Rauschen nur von der Größe des Sensors abhängt. Die D800 bietet aber entsprechendes Crop-Potential.

@grundstoffkonzentrat
danke für die Erläuterungen. Das Rauschen ist also vor allem von der Größe und Technologie des Sensors abhängig. Das wird durch den Vergleich der D4 und D800 Beispielfotos "belegt" (beide Fotos rauschen etwa gleich, gleiche Technolgie, beide VF trotz unterschiedlichem Pixelpitch). Dass kleinere Sensoren, kleinere Pixel haben ergibt sich zwangsläufig.
Doch daraus schlußfolgern immer den Sensor mit den meisten Pixeln zu wählen kann nach hinten losgehen, weil die Optik nicht zur höheren Pixeldichte "passt" und statt mehr Details nur mehr Abbildungsfehler sichtbar werden.
Deshalb bleibe ich aber bei meinem Ziel: Wenn es die Optik es nicht schafft, lieber 12 MP VF aktueller Technologie mit älteren Objektiven als 36 MP VF mit extrem teuren Objektiven, wenn nicht beschnitten werden soll. Leider widerspricht das dem Wachstumsgedanken der Hersteller.

Wieso sprichst du immer vom "Rauschen" in Einzahl?

Es gibt mehr als 10 Rauscharten, die in das gesamte Bild einfließen und abhängig vom Licht, der Belichtung, der Sensortechnologie, den ISO Settings, und einer ganzen Reihe weiterer Faktoren, das "Rauschen" im Bild beeinflussen.

Vereinfacht ausgedrückt: Die D800 hat ggü der D4 deutlich geringeres Ausleserauschen, daß ihr bei Basis ISO den überragenden Dynamikumfang ermöglicht. Geht man mit den ISO rauf, kann die D4 und Df mit ihrem externen A/D Wandlern besser umwandeln. Der Cross over Punkt ist aus meiner Sicht bei der D4 bei ISO 3200 und bei der Df bei ca. ISO 1600 . Die Technologie der beiden Sensoren (D4/D800) ist sehr unterschiedlich. Der D4 Sensor wird von Renseas gefertigt, der D800/D600 Sensor von Sony. Der D4 Sensor wird in 250nm Technologie gefertigt, der von Sony in 180nm. Die Zahl an sich sagt nicht aus welche Technologie besser ist. zBsp kann Renseas den bestehenden 250nm Prozess besser optimieren, während Sony zu Beginn u.U. mehr Prozessprobleme hatte und dafür die kleineren Strukturgrößen dazu verwendet, das Ausleseverfahren komplexer und genauer abbilden zu können (Stichwort: Ramp Wave).

Meine Empfehlung:
Für den Nachtfotografen mit Stativ: D800,D800E, D600, D610
Für den Nachtfotografen in Bewegung: D4, Df

Aber Kameras werden ja nicht nur nach Rauschen bewertet.
Ich habe mal einen Versuch des Vergleiches gewagt.

Daß das Bild der D800 etwas heller wirkt, hängt mit dem REI zusammen. Entgegen der o.a. Bemerkung, daß man sich auf den REI verlassen kann, erlaubt der REI den Herstellern wesentlich mehr Gestaltungsspielraum, wie sie zum Beispiel die Graduationskurve pro Kamera anpassen. Deshalb wirkt das Bild einer D800 bei gleichen Belichtungseinstellungen heller als zum Beispiel einer D700 - der REI macht es möglich. Nikon hat ihn mit der D2Xs eingeführt.

Wenn Bilder im Grenzbereich sind, kann man bei der Kamera mit höheren Auflösung noch einen Vorteil nutzen. GGü der Kamera mit geringerer Auflösung wird beim runterskalieren auf gleiche Ausgabegröße das Bild "natürlich" schärfer, ohne daß man mit USM künstlich Rauschen in das Bild einführen muß - oder einfach nur weniger.

Die einfachste Methode eine schnelle Pi mal Daumen Reihenfolge der Sensoren betreff Lichtempfindlichkeit anzustellen, ist die Anzahl der registrierten Photonen auf die Sensorfläche bezogen anzusehen. Der Rest ist dann in den Details zu sehen.

LG,
Andy

 

[AndyE]

Betreff Abbildungsfehler und weil es gerade dazupasst. Heute abend am Weg nach Hause aufgenommen.

D800E, 135mm, Blende 2 (= Offenblende), ISO 100, Volle D800E Auflösung

D800E, 135mm, Blende 8, ISO 100, Volle D800E Auflösung

D800E, 25mm, ISO 100, Blende 8, Volle D800E Auflösung

LG,
Andy

 

[-=ION=-]

Betreff Abbildungsfehler und weil es gerade dazupasst. Heute abend am Weg nach Hause aufgenommen.

LG,
Andy

was ich da sehe, nur unscharfe Ränder! Ein Spuck der VF immer verfolgt hat.

ansonsten nicht aussergewöhnliches

viele Grüße

Andreas

 

[Matu1804]

was ich da sehe, nur unscharfe Ränder! Ein Spuck der VF immer verfolgt hat.

ansonsten nicht aussergewöhnliches

viele Grüße

Andreas

Das liegt am verwendeten Objektiv und hat nichts mit der Sensorbetrachtung zu tun.
Im 1. Bild würde mich aber mal interessieren, wo du da Randunschärfe sehen kannst (mit dem 135/2), selbst bei Offenblende kann man die in den Ecken nur erahnen.
Und nichts besonderes ist auch gut, ich kann in der Bar die Schnapssorten deutlich erkennen, mach das mal mit einer Canon.

@AndyE
Danke für deinen Beitrag.

 

[Gast_194966]

Es gibt mehr als 10 Rauscharten, die in das gesamte Bild einfließen und abhängig vom Licht, der Belichtung, der Sensortechnologie, den ISO Settings, und einer ganzen Reihe weiterer Faktoren, das "Rauschen" im Bild beeinflussen.

Einige von denen spielen hier gar keine Rolle (bspw. thermisches Rauschen, wir reden doch nicht über Belichtungen im Minutenbereich?), die anderen lassen sich in 2 wesentlichen Gruppen zusammenfassen: Photonenrauschen und Ausleserauschen. Das Ausleserauschen könnte man noch in Anteile, die vor und nach der ISO-Verstärkung entstehen, aufteilen (was zu ISO-abhängigem Ausleserauschen führt, siehe sensorgen.info). Im Bild kann man all diese Anteile ohnehin nicht auseinanderhalten, das Bild hat "ein Rauschen". Bei modernen Sensoren spielt sogar das Ausleserauschen kaum noch eine Rolle, weshalb man die auch manchmal "ISO-los" nennt. Es bleibt über einen weiten ISO- und Belichtungsbereich das Photonenrauschen als dominanter Rauschanteil.

Entgegen der o.a. Bemerkung, daß man sich auf den REI verlassen kann, erlaubt der REI den Herstellern wesentlich mehr Gestaltungsspielraum, wie sie zum Beispiel die Graduationskurve pro Kamera anpassen. Deshalb wirkt das Bild einer D800 bei gleichen Belichtungseinstellungen heller als zum Beispiel einer D700 - der REI macht es möglich. Nikon hat ihn mit der D2Xs eingeführt.

Der REI macht die ISO unabhängiger vom Sensor und dessen Sättigung, weil die Hersteller einen größeren Spielraum beim "Headroom" (Verhältnis zwischen Sättigung und Belichtung bei "100% reflektierend") bekommen haben. Der "measured ISO" bei DxOMark ist sättigungsbasiert und hat 1/2 LW Headroom. Unterschiedliche Gradationen bei gleicher Empfindlichkeit gab es schon lange vorher, auch und gerade bei analogen Filmen.

Die einfachste Methode eine schnelle Pi mal Daumen Reihenfolge der Sensoren betreff Lichtempfindlichkeit anzustellen, ist die Anzahl der registrierten Photonen auf die Sensorfläche bezogen anzusehen. Der Rest ist dann in den Details zu sehen.

Und woher bekommt man diese Information mal eben so?



Gruß, Matthias

 

[AndyE]

Und woher bekommt man diese Information mal eben so?

Servus Matthias,

Für diese erste Annäherung kann man die Messungen/Schätzungen von www.sensorgen.info zu FullWell Capacity nehmen und mit der Sensorauflösung multiplizieren.

Ich habe das mal für die Nikon Bodies gemacht

Liebe Grüße,
Andy

 

[Gast_194966]

Für diese erste Annäherung kann man die Messungen/Schätzungen von www.sensorgen.info zu FullWell Capacity nehmen und mit der Sensorauflösung multiplizieren.

Nun ja, das ist natürlich klar. Aber dann kann ich mir auch direkt die Messergebnisse bei DxOMark angucken, aus denen die Daten bei sensorgen.info generiert werden. Aber immerhin sieht man, dass D800 und D4 trotz der deutlich unterschiedlichen Senselzahl ähnlich viele Elektronen aufnehmen können. Die Größe der Sensel ist also zweitrangig, die Sensorgröße macht's. Und entsprechend hat die D7000 auch nur knapp die Hälfte der Kapazität.



Gruß, Matthias

 

[Eca]

Liebe Leute,

Danke dafür schon mal an ALLE Teilnehmer!

Bei mir bleibt momentan hängen:

• 
  - Bei VF habe ich bei höherer ISO weniger Rauschen, kann also beruhigter hochdrehen.
  - Bei VF ist Schärfe/Tiefenschärfe schwieriger zu beherrschen
  - Bei VF geht Freistellen besser, allerdings mit weinger Spielraum im scharfen Bereich
  
  - Lichtstärkere Objektive würeden mich -sofern ich sie mir leisten könnte/wollte- weiterbringen in meinem Bestreben AL zu fotografieren. Allerdings müsste ich mich damit abfinden, dass die Beherschung der Tiefenschärfe bei offener Blende eine neue Herausforderung werden würde.
  
  Ich lese weiter fleißig und interessiert mit, bitte aber um Verständnis dafür, dass ich mich nicht spontan eibringen kann.
  

Ja, deine Schlussfolgergungen teile ich. "Freistellen" und "geringe Schärfentiefe" sind die zwei Seiten der gleichen Medaille.

Was noch zu berücksichtigen wäre ist die Ausgabegröße. Du hast oben geschrieben, dass Dich 100%-Ansichten nicht interessieren. Wenn Du Bilder verkleinerst, verringerst Du dadurch, dass Pixel gemittelt werden, das (gaußverteilte) Rauschen weiter. Wenn Du die Auflösung pro Seitenlänge halbierst, so wird auch das Rauschen halbiert. Pi x Daumen dürfte das etwas mehr als einer Belichtungsstufe entsprechen. Diesen Effekt dürftest Du bereits unwissentlich ausgenutzt haben, wenn Du die gemachten Bilder ausbelichtest oder eben nur in verkleinerter Vorschau betrachtet hast.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, wie Du die Bilder nachbearbeitest. Programme zum Entwickeln von RAW-Dateien haben oft ganz vorzügliche Algorithmen, um Rauschen zu verringern, ohne die kontrastreichen Kanten völlig glattzubügeln. Ich kann hier nur Lightroom empfehlen - das Programm ist beim Entrauschen wesentlich besser als das bei Canon mitgelieferte Digital Photo Professional (welches andere Stärken im Bereich der Obejektivkorrekturen hat).

Was nun das Vollformat betrifft, so hast Du damit praktisch das gleiche zu berücksichtigen, als wenn Du eine größere Offenblende verwendest: Die Scharfentiefe nimmt (bei gleichem Öffnungswinkel, also gleicher "umgerechneter Brennweite") um ca. 1 Stufe ab. Das ist mithin der gleiche Effekt, als würdest Du ein Objektiv mit f/2.0 verwenden statt des f/2.8.

Einen zweiten Aspekt musst Du in Bezug auf die Optik berücksichtigen: Dein 17-55m-Objektiv funktioniert nicht am Vollformat, Du müsstest zusätzlich in ein neues Objektiv a la f/2.8 24-70 mm investieren. Damit hättest Du mit den Kosten für Objektiv und neue Kamera (so gegen 2000-3000 €, je nach (neu/gebraucht ) ca. 1,5 Belichtungsstufen durch den Rauschvorteil Vollformat gewonnen, bei Erhalt des Zoomes.

Das vorhande 100L kannst Du am Vollformat weiter verwenden und gewinnst hier analog 1,5 Stufen (bei kleinerem Öffnungswinkel, vergleichbar mit 62,5mm am Crop)

Insofern könnte es rein kostentechnisch durchaus von Vorteil sein, statt in Vollformat in Glas mit Offenblende f/2 oder besser zu investieren und auf den Zoom zu verzichten, z. B. mit einem ef 50mm f/1,4 (ca 450 ) und ef 85mm f/1,8 (ca. 360€) . Dann bliebe sogar noch Geld für das schon genannte neue Sigma 18-35mm f/1,8-Objektiv (ca. 800€ ) und Lightroom (ca. 150€).

Nicht verschweigen möchte ich, dass es noch andere gute Gründe für das Vollformat gibt. Wenn es wirklich auf Lichtstärke ankommt, kannst VF natürlich auch mit den genannten hochgeöffneten Linsen verwenden und kommst z. B. mit dem EF 50mm f/1,4 auf einen um 3,5 verbesserten Lichtwert (2 Blenden und 1,5 ISO besser bei gleichem Rauschen) - das geht am Crop dann nicht mehr, denn das EF 50mm 1,0 wird nicht mehr gebaut

Außerdem sind VF-Kameras nicht so empfindlich beim Autofokus und machen hier deutlich weniger Probleme. (Dafür hat man dann aber dann oft den schwächeren Rand).

Ich würde sagen, dass vermutlich die besten und kosteneffektivsten Ergebnisse durch Übung, ein gutes Stativ bzw. ein gutes Buch zum Blitzen + wenig Blitzzubehör (Gels bzw. Filterfolien) erzielt werden.

Letzlich musst Du wissen, bei welchen Brennweiten Du mit welcher Flexibilität die höhere Lichtausbeute benötigst.

Gruß Eca

 

[Eca]

Servus Matthias,

Für diese erste Annäherung kann man die Messungen/Schätzungen von www.sensorgen.info zu FullWell Capacity nehmen und mit der Sensorauflösung multiplizieren.

Ich habe das mal für die Nikon Bodies gemacht

Liebe Grüße,
Andy

Hochinteressant. Gibt's das auch für Canon .

Was jetzt spannend wäre, wäre eine Darstellung von FullWell Capacity vs. "Rauschstärke" - ob da dann in etwa eine gerade rauskommt.

Gruß Eca

 

[Gast_194966]

Hochinteressant. Gibt's das auch für Canon .

Die Daten kannst Du Dir bei www.sensorgen.info zusammensuchen.

Was jetzt spannend wäre, wäre eine Darstellung von FullWell Capacity vs. "Rauschstärke" - ob da dann in etwa eine gerade rauskommt.

Nee, so einfach ist's nun auch wieder nicht. Die Full Well Capacity pro mm² zusammen mit der Photoneneffizienz (Prozentsatz von auftreffenden Photonen, die gezählte Elektronen auslösen) bestimmt zunächst, wieviel Belichtung der Sensor bis zur Sättigung "verträgt", und daraus bestimmt sich dann die Basis-ISO. I.a. genehmigen die Hersteller ihren Sensoren 1-2LW "Headroom" oberhalb von "100% weiß", DxOMark (von denen die Ausgangsdaten stammen) bestimmen die "measured ISO" bei 0,5LW "Headroom". Deren Messwert "SNR 18%" bei Basis-ISO wird also bei √2*18% = 25% der Sensorsättigung bestimmt. Dort wird das Photonenrauschen noch deutlich überwiegen, dann könntest Du also den SNR 18% "auf Pixelebene" einfach ausrechnen, indem Du die Full Well Capacity pro Pixel durch 4 teilst und daraus die Wurzel ziehst (denn Photonenrauschen ist gleich der Wurzel der Photonenzahl, und damit auch das Verhältnis aus beiden, also Signal/Rauschen, genannt SNR). Das musst Du noch in dB umrechnen, nämlich mit 20*log10(x), und bekommst den Wert SNR 18% bei Basis-ISO für die Darstellung "screen" von DxOMark. Für die besser vergleichbare Darstellung "print" musst Du auf 8MP normieren, indem Du bspw. die Full Well Capacity des gesamten Sensors ausrechnest (wie Andy es gemacht hat) und durch 8000000 teilst. Dann weiter wie oben.



Gruß, Matthias

 

[Markus42]

Hochinteressant. Gibt's das auch für Canon .

Bittesehr.

Was mich dabei überrascht hat: In den Sensor der 1000D passen mehr Elektronen als in den der 50D

(Und es muss eigentlich im Diagramm auch Elektronen heißen. Habe ich jetzt so aus dem Nikon Diagramm übernommen, aber für Photonen müsste man es ja durch die QE dividieren, das habe ich nicht gemacht)

 

[tewahipounamu]

Moin Markus,

allerdings stimmt zumindest bei der 6D die Angabe der Pixel auf dem Sensor nicht, die bei sensorgen.info nachzulesen ist.

P.S.: Das Erscheinungsdatum der 70D ist sicher nicht korrekt.

 

[Gast_420853]

Ich habe das mal für die Nikon Bodies gemacht

Gute Idee! Meiner Meinung nach ist die Anzahl der registrierbaren Photonen pro Sensor das simpelste und aussagekräftigste Gütekriterium.

 

[Markus42]

Moin Markus,

allerdings stimmt zumindest bei der 6D die Angabe der Pixel auf dem Sensor nicht, die bei sensorgen.info nachzulesen ist.

P.S.: Das Erscheinungsdatum der 70D ist sicher nicht korrekt.

Ich habe beides per Copy&Paste übernommen und nicht weiter überprüft. Habe ich mal gefixt.

 

[Matu1804]

Ich habe beides per Copy&Paste übernommen und nicht weiter überprüft. Habe ich mal gefixt.

Dann fixe mal die 6D auch gleich noch, ...in Nov.12.
Falls da noch Bedarf besteht, bei CCM kann man da schnell nachschauen.

PS: Eine sehr interessante Grafik, die ich erst mal "mit eigenen Verstand" hinterfragen muss.

 

[Gast_205051]

Ich habe beides per Copy&Paste übernommen und nicht weiter überprüft. Habe ich mal gefixt.

Der Wert für die 70D halte ich mit dem Multiplikator (3670x5496) für falsch berechnet. Ich vermute mal dass man ca. 2 Mill. Pixel abziehen muss. Und der Sensor hat doch eigentlich 40.340.640 Pixel? Ich verstehe eure tollen Zahlen nicht!! WAT DENN NU????


epitox

 

[chmee]

@epitox sind die 40Mpix erheblich für die Fotografie? Nein. Die zwei Hälften werden von der gleichen Mikrolinse eingefasst. Es ist mE unerheblich..

 

[Gast_205051]

@epitox sind die 40Mpix erheblich für die Fotografie? Nein. Die zwei Hälften werden von der gleichen Mikrolinse eingefasst. Es ist mE unerheblich..

Ich weiss schon was du meinst! Nee, eher nicht wichtig. Es ist nur die Frage bzgl des "wahren" Multiplikators speziell beim neuen Sensordesign der 70D...