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RAW Headroom, Lösung des Rätsels?

Das ist, was bei meiner Minimalbearbeitung der drei RAW's herausgekommen ist.
Beim Bild 2 habe ich zusätzlich den Weißabgleich so lala angepasst und im Jpeg den Schwarzwert mit dem unteren Ende der Gradatinskurve auf 20% gezogen.
Damit die Unterschiede richtig rauskommen, habe ich im Jpeg bei Bild 3 den Kontrast auf Anschlag gedreht.
Bild 4 zeigt Bild 1 mit um 20% erhöhtem Kontrast. Hier würde ich jetzt sagen "sieht man".;)
 
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Es würde ja schon reichen, wenn man nicht fast schon zwanghaft anzweifeln würde, dass andere Sensoren im Zweifelsfall tatsächlich leistungsfähiger sind
Du scheinst es tatsächlich mal angezweifelt zu haben? Wie hätte Dir sonst das Malheur passieren können, den Fehler mit der E-3 zu machen? Dabei hat man die Vorteile der Konkurrenz hier schon immer beschworen. Es war so gut wie unmöglich, keine Kenntnis von ihnen zu bekommen. Offensichtlich hast Du Dir FT lange Zeit selbst schöngeredet. Könnte die Gefahr bestehen, dass dies auch bei der 40D geschieht?
– im Falle der 40D (und erst recht D300; die D90 hatte ich noch nicht in der Hand, kann da nicht mitreden) sogar leistungsfähiger als der Sensorgrößenunterschied nahelegen würde.
Ach ja, unser lieber alter Sensorgrößenunterschied... vor nicht allzulanger Zeit war FT noch dazu vorherbestimmt, im Spielzeugregal zu landen, und DX und APS-c waren ebenfalls dem Untergang geweiht. Das Zauberwort hieß "großer Sensor". Damals musste sich die E-3 noch den Vergleich mit der 5D oder D3 gefallen lassen, was waren das noch für Zeiten. Jetzt sind wir wieder bei der 40D, bzw. Crop 1,6 angelangt und stellen hier riesige Unterschiede fest.

Die D300 hat übrigens kleinere Pixel als die 40D... aber lassen wir das. APS-C ist um den Faktor 1,5 größer als FT, und KB ist um den Faktor 2,6 größer als APS-C, und sogar um Faktor 3,8 größer als FT. Ergo müsste die Verbesserung zwischen APS-C zu KB deutlicher ausfallen, als die von FT zu APS-C. Das läßt nur zwei Schlüsse zu: Entweder ist die eine Blende mehr Dynamik geradezu "mickrig" - Sorry, nachdem man mir hier so oft mit der 5D oder D3 vor der Nase herumgewedelt hat, läßt mich 1EV Verbesserung zu FT nicht mal mehr müde lächeln - oder der Vorteil der fast 4-fachen Fläche im Vergleich zu FT und der gut 2,5-fachen bei APS-C im Vergleich zu KB ist nicht ganz so groß, wie immer behauptet wurde. Entweder - oder. Entweder wir reden uns jetzt APS-C statt FT schön, oder wir werfen die Äquivalenztheorie endlich auf den Müllhaufen der Forengeschichte. Mir wäre beides recht.
 
Zurück zum Thema. Vielleicht sind wir dank Crushinators Hilfe dem Rätsel des "Headroom" ein wenig näher gekommen. Wir werden im folgenden IMG_3829 mit 0,6s und P1182183 mit 1/3s Belichtungszeit miteinander vergleichen. In diesem Zusammenhang wurde nämlich ein wesentlicher Umstand noch gar nicht richtig gewürdigt: Die E-3 musste eine Stufe unterbelichtet werden, um dieselbe Lichterzeichnung zu erreichen, wie die 40D. Das bedeutet allerdings auch, dass sie nur die halbe Lichtmenge der 40D benötigt hat, um die Lichter durchzuzeichnen. Im Gegenzug haben die Schattenpartien bei der 40D doppelt so viel Licht bekommen, wie bei der E-3.

Die ersten beiden Bilder im Anhang, IMG_3829_1.jpg und P1182183_1.jpg, wurden mit identischen Einstellungen (inklusive WB) mit ACR aus RAW entwickelt. Hier sieht man nun die direkte Auswirkung einer Blendenstufe Unterschied zwischen beiden Kameras.
Die beiden anderen Versionen, IMG_3829_2.jpg und P1182183_2.jpg, wurden so entwickelt, dass sie sich möglichst ähnlich sind, gleichzeitig sollte möglichst viel Dynamikumfang im Bild sein, weswegen die Histogramme gestauchter sind. Man kann diese eine Stufe Unterschied also mit entsprechenden Vorgaben für den RAW-Konverter oder der JPG-Engine kompensieren. Diese Kompensation entspricht dann einem ISO-Wert, d.h. die E-3 wurde bei der zweiten Version der RAW-Entwicklung quasi nachträglich mit ISO 200 betrieben, die 20D mit ISO 100. Und genau hier sitzt der Headroom. Um ihn zu erhalten, muss man die Empfindlichkeit des Sensors verringern, um zu verhindern, dass die Pixel in die Sättigung gehen. Das könnte dadurch geschehen, indem man den Pixeln eine größere Kapazität gibt, so dass sie mehr Ladung verkraften können (das berühmte Eimerchen-Modell). Oder eben dadurch, dass man die nominelle Empfindlichkeit herabsetzt. ISO 100 sind dann z.B. eher ISO 90...

Man bekommt also anscheinend entweder Headroom, und bezahlt diesen mit einer geringeren Empfidlichkeit, bzw. längeren Verschlusszeiten, oder man verzichtet auf den Headroom und bekommt dafür mehr Empfindlichkeit, bzw. kürzere Verschlusszeiten, muss dann aber, wenn man die Lichter retten will, mit mehr Rauschen in den Schatten leben. Ich verweise nochmal auf #377, wo die Bilder - diesmal die mit gleicher Belichtung - mit Standardparametern entwickelt wurden. Die 40D scheint hier die Schatten tatsächlich etwas knapper zu belichten, notwendiger Tribut an den Headroom, den es sonst wohl nicht gäbe.

Edit:
Bevor es Mißverständnisse gibt: Diese Darstellung bezieht sich allein auf das Phänomen des Headrooms. Dies Debatte darüber, dass oder ob Canon-Sensoren besser sind und weniger rauschen, als Oly-Sensoren, wird von ihr nicht betroffen und sollte gesondert behandelt werden.
Sollte es tatsächlich nicht anders gehen, zur Not auch hier im selben Thread (bevor wieder der Vorwurf kommt, man wollte irgendwelche Nachteile verscheigen oder schönreden), aber wenn möglich, wenigstens gedanklich getrennt? Falls es möglich ist.
 
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Mir würde es reichen, wenn die Autogradiation um die Funktion erweitert würde, das die dadurch aufgehellten Bereiche evtl. auch gleich eine höhere interne Rauschunterdrückung erhalten als die anderen Bereiche.

Stefan
 
Du hast den Sachverhalt wunderbar auf den Punkt gebracht, Species, danke!

Und ich bin der Ansicht, dass die Verlängerung der Belichtungszeit durch eine geringere Empfindlichkeit bei Motiven/Situationen, die praktisch ohne weiteres mit ISO 100 aufgenommen werden können, für den Fotografen keine Einschränkung bedeutet; könnte man also ruhig machen, wenn möglich. Allerdings hätte die Erhöhung der Ladungskapazität den Vorteil, dass man ersteres bei Bedarf immer noch zusätzlich machen könnte. :)
 
@Stefan
Intressanter Vorschlag. Firmwaretechnisch müsste das machbar sein und ich wäre auch sehr dafür.:)
Und um ihn aufzugreifen, liebe Entwickler, ungefähr so wie im Bild unten stelle ich mir das vor.
 
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Mir würde es reichen, wenn die Autogradiation um die Funktion erweitert würde, das die dadurch aufgehellten Bereiche evtl. auch gleich eine höhere interne Rauschunterdrückung erhalten als die anderen Bereiche.
Wäre ein Vorschlag für die Entwicklungsabteilung. So sieht übrigens Gradation Auto aus. Die geht deutlich forscher zu Werke, als ich.
 
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In diesem Zusammenhang wurde nämlich ein wesentlicher Umstand noch gar nicht richtig gewürdigt: Die E-3 musste eine Stufe unterbelichtet werden, um dieselbe Lichterzeichnung zu erreichen, wie die 40D. Das bedeutet allerdings auch, dass sie nur die halbe Lichtmenge der 40D benötigt hat, um die Lichter durchzuzeichnen. Im Gegenzug haben die Schattenpartien bei der 40D doppelt so viel Licht bekommen, wie bei der E-3.

Bedeutet das aber nicht, dass der Sensor der Olympus dann eigentlich immer mit ISO 200 betrieben wird und wenn er überläuft auch die Signalverringerung, die künstlich auf ISO 100 abschwächen soll, nichts mehr bringt?
 
Mir würde es reichen, wenn die Autogradiation um die Funktion erweitert würde, das die dadurch aufgehellten Bereiche evtl. auch gleich eine höhere interne Rauschunterdrückung erhalten als die anderen Bereiche.

Stefan

Ja, das wäre eine tolle Idee ... zusätzlich wäre es noch fein, wenn man eine Begrenzung einstellen könnte ... zB nur zwischen 100 und 400
Und dann die Stärke der Aufhellung für jeden Isowert begrenzt werden könnte
 
Zurück zum Thema. Vielleicht sind wir dank Crushinators Hilfe dem Rätsel des "Headroom" ein wenig näher gekommen. Wir werden im folgenden IMG_3829 mit 0,6s und P1182183 mit 1/3s Belichtungszeit miteinander vergleichen. In diesem Zusammenhang wurde nämlich ein wesentlicher Umstand noch gar nicht richtig gewürdigt: Die E-3 musste eine Stufe unterbelichtet werden, um dieselbe Lichterzeichnung zu erreichen, wie die 40D. Das bedeutet allerdings auch, dass sie nur die halbe Lichtmenge der 40D benötigt hat, um die Lichter durchzuzeichnen. Im Gegenzug haben die Schattenpartien bei der 40D doppelt so viel Licht bekommen, wie bei der E-3.

Beiträge wie dieser sind es, die mich immer wieder hier her treiben. Man muß ja nicht immer mit allem was geschreiben wird übereinstimmen, aber dümmer wird man hier bestimmt nicht!

Species, nochmal ganz herzlichen Dank an dich für die klasse Beschreibung!:top::eek::top:

Und Dank an die Crushi für deine Beiträge. :top::eek::top:

Ich hoffe, das von mir nie solch ein technisches Verständnis im Laufe meines Berufslebens verlangt wird!!!!

Die einzige Frage die sich mir im Augenblick noch stellt ist diese:
Welches praxisrelevante Wissen kann ich hieraus ziehen?
Welche Verhaltensweisen leiten sich für mich daraus ab, die mir meinen Fotoalltag erleichtern?
 
Die einzige Frage die sich mir im Augenblick noch stellt ist diese:
Welches praxisrelevante Wissen kann ich hieraus ziehen?
Welche Verhaltensweisen leiten sich für mich daraus ab, die mir meinen Fotoalltag erleichtern?

Aus meiner Sicht: Wenn Du bei niedrigen ISO-Werten in einem bestimmten Bereich des Bildes keine ausgefressenen Lichter haben möchtest, solltest Du von der Hi-Spotmessung Deiner E-3 Gebrauch machen (wenn Du es oft machst, lohnt's sich es auf die AEL-Taste zu legen) und das mittlere AF-Feld dabei auf den Bereich halten. Bedenke aber, dass der Messbereich etwas größer ist als das eingezeichnete AF-Feld. Er geht ungefähr bis zur Mitte der Entfernung zum Kreisrand. Bei der fertigen RAW-Aufnahme kannst Du dann aus den Lichtern alles ohne Verlust rausholen, während bei harten Kontrasten die Schatten nur durch Inkaufnahme von Rauschartefakten wiederhergestellt werden können, und es ist möglich, dass diese Artefakte Feinstdetails zerstören.

Ob man das auch bei höheren ISOs so machen sollte, hängt m.M.n. nur davon ab, wie empfindlich man gegen Detailverlust durch Rauschen bzw. Entrauschen ist.
 
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Aus meiner Sicht: Wenn Du bei niedrigen ISO-Werten in einem bestimmten Bereich des Bildes keine ausgefressenen Lichter haben möchtest, solltest Du von der Hi-Spotmessung Deiner E-3 Gebrauch machen (wenn Du es oft machst, lohnt's sich den auf die AEL-Taste zu legen) und das mittlere AF-Feld dabei auf den Bereich halten. Bedenke aber, dass der Messbereich etwas größer ist als das eingezeichnete AF-Feld. Er geht ungefähr bis zur Mitte der Entfernung zum Kreisrand. Bei der fertigen RAW-Aufnahme kannst Du dann aus den Lichtern alles ohne Verlust rausholen, während bei harten Kontrasten die Schatten nur durch Inkaufnahme von Rauschartefakten wiederhergestellt werden können, und es ist möglich, dass diese Artefakte Feinstdetails zerstören.

Ob man das auch bei höheren ISOs so machen sollte, hängt m.M.n. nur davon ab, wie empfindlich man gegen Detailverlust durch Rauschen bzw. Entrauschen ist.


:) das ist doch ein brauchbares Fazit
 
Bedeutet das aber nicht, dass der Sensor der Olympus dann eigentlich immer mit ISO 200 betrieben wird und wenn er überläuft auch die Signalverringerung, die künstlich auf ISO 100 abschwächen soll, nichts mehr bringt?
Nein, eigentlich nicht. Das bedeutet einfach, dass der ISO-Wert so gut wie keine Aussagekraft hat.

Ob die Lichter ausbrennen, hängt hauptsächlich von der Belichtung ab. Wenn das Sättigungslevel der Pixel erreicht ist, brennen die Lichter aus - bei jeder Kamera. Die Unterschiede ergeben sich daraus, auf welche Weise die Kamera das den Benutzer erleben lässt. Wenn man streng auf die Lichter belichtet, wird man keine Probleme mit Ausfraß haben, dafür mit zu dunklen Bildern.

Die meisten Probleme ergeben sich dadurch, dass sich der Benutzer vertrauensvoll in die Hände der Belichtungsautomatik seiner Kamera begibt. Da diese Automatiken leider nicht perfekt funktionieren (und auch nicht perfekt funktionieren können, denn woher soll die Kamera wissen, ob ich eher ein helleres oder dunkleres Bild haben möchte?) kann alles mögliche passieren. Meist läßt sich ein Trend ablesen. Entweder die User beklagen sich über ausgebrannte Lichter, oder sie fragen im Forum nach, wie man die Bilder etwas klarer, schärfer, leuchtender, farbiger machen könnte... (in 99% der Fälle wird Ihnen dann erklärt, dass die Sache nur mit RAW zu lösen sei - aber das ist eine andere Geschichte). Ich habe so was mal selbst erlebt, als ich vor ein paar Jahren die S2 und die D100 nebeneinander im Einsatz hatte. Die eine neigte zu zu hellen Lichtern, die andere wehrte sich wie ein störrischer Esel dagegen, auch nur ein eniziges Spitzlicht im Bild zuzulassen. Es endete damit, dass ich bei der einen standardmäßig unter-, bei der anderen überbelichtet habe. Das ging leider auch allzuoft schief. Die nächste Kamerageneration war dann von diesen Kinderkrankheiten weitgehend frei.

Olympus scheint offenbar der Meinung zu sein, dass die Lichter für ihre Kunden kein Problem darstellen. Sonst hätten sie vermutlich kein Feature entwickelt, das die Schatten der Bilder aufhellt. Canon dagegen misst wohl den Lichtern die Priorität zu, da sie eine "Highlight Tone Priority" entwickelt haben, die die Geschichte genau andersrum angeht (so habe ich es jedenfalls verstanden). Im Endeffekt müsste es auf dasselbe hinauslaufen, aber die Ansätze sind verschieden.
Die einzige Frage die sich mir im Augenblick noch stellt ist diese:
Welches praxisrelevante Wissen kann ich hieraus ziehen?
Welche Verhaltensweisen leiten sich für mich daraus ab, die mir meinen Fotoalltag erleichtern?
Das ist die Frage. Hast Du akute Probleme mit ausgebrannten Lichtern oder zu geringem Dynamikumfang?

Falls ja, wäre die Frage, wie man das lösen kann. Einfach eine andere Kamera mit höher gemessenem Dynamikumfang ist nicht per se die Lösung, weil man diese höhere Dynamik auch umsetzen muss. Der standardmäßige Kontrastumfang aller Kameras liegt so etwa um 8 oder 9 Blenden herum. Will man mehr, muss man einigen Aufwand betreiben (die S5 ist da ein Sonderfall, hat aber auch ein völlig anderes Sensordesign, bei dem die Hälfte der Pixel nur für die Lichter da sind). Da bewegt man sich dann aber schon zwischen konventioneller Fotografie und HDR. Das höchstmögliche an Dynamik aus einem RAW herauszuholen, kostet einiges an Arbeit. Und an Zeit. Frage: Wieviel ist einem welches Maß an Verbesserung wert? Wieviel ist es einem wert, ein missglücktes Bild eventuell ein bißchen besser (oder überhaupt) reparieren oder geradebiegen zu können?

Anbei bei den ersten beiden Bildern hätte weder Headroom noch größere Dynamik was gebracht. Wenn man's ganz genau nimmt, kippen die Lichterpartien bei der E-510 tatsächlich etwas (sieht man aber nur bei 100%), letztlich hat aber der Dynamikumfang ausgereicht. Solche Fälle sind eigentlich die Regel. Jedenfalls bei mir.

P1107931 ist dann wieder so ein Fall, eine eigentlich unbrauchbare Situation hinzubiegen. Ich hab' das auch nur als Experiment und Fingerübung gemacht. P1107931_org.jpg ist das um -1,7EV zur Lichterrettung unterbelichtete JPG, P1107931.jpg das beste, was ich mit ACR und viel Aufwand hinkriegen konnte, P1107931_quick.jpg die Version aus Studio mit Gradation Auto, Modus "Portrait" und einem kräftigen Ruck an der Gradationskurve. Hat keine fünf Minuten gedauert. Im Gegensatz zu der ACR-Version. :ugly: Aber das allereinfachste wäre es gewesen, das Bild in den Mülleimer zu werfen, bzw. auf besseres Licht zu warten. Und zwar egal, ob man eine 5DII oder eine E-520 hat.
 
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Hier noch der für's Forum obligatorische 100% Crop der beiden Bearbeitungen (links Schnellversion mit Studio, rechts ACR). Und ein anderes Foto desselben Motivs bei anderem Licht.
 
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Wie oben auch von Crushinator in #391 vorgeschlagen kann die "exposed to the right"-Belichtung, die dann den verfügbaren Spielraum bestmöglich nutzt (worauf von Nightstalker und mir siehe #205 auch immer mal wieder hingewiesen wird), mit SpotHi gut realisiert werden. Die (meine) E-3 und die E-520 lassen oben noch knapp 10% "Sicherheitsreserve" ungenutzt, wenn man auf ein homogenes Feld mißt. Das scheint aber ein guter Kompromiß zu sein, denn kleine Spitzlichter im Spot(Hi)-Meßfeld werden dann nicht so stark berücksichtigt und die Belichtung nicht zu sehr nach unten gedrückt. Nach meinem Geschmack passt das in den meisten Fällen gut, denn so kleine Spitzlichter (~10% vom Spot-Meßfeld) würde ich ohnehin in den meisten Fällen ausfressen lassen (glitzernde Reflexe im Schnee oder auf Wasser oder Lichtreflexe im Auge).
Ein Bild von #305 habe ich zur Darstellung der Zusammenhänge um die Meßposition der SpoptHi-Methode erweitert. Die 4 Bilder aus dem realen Leben zeigen das Ergebnis der Anwendung dieser Messmethode in Verbindung mit Gradation Auto (SAT). Die Bilder sind Jpeg ooc und teilweise mit einer leichten nachträglichen Kontrastanhebung (20%) im Jpeg. Auf dem Umweg über RAW geht mit etwas zusätzlichem Zeitaufwand vielleicht ein wenig mehr, wie species 8472 oben zeigt.
 
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