Sensor mit höherem Dynamikumfang

[Gast_57713]

Die Idee mit dem Ausschütten der Becher in ein Zwischenspeichergefäß immer dann, wenn ein Becher voll ist und am Belichtungsende alles aufaddieren, hatten andere auch. Leider gab es das Patent aber auch schon. Jedem Pixel sein eigenes 24 Bit-Register...

 

[Ockham]

Etwas mehr Dynamik wäre noch möglich, da die Verarbeitungskette derzeit etwa so aussieht (Beispiel 5D Mark II):

Licht -> Quanteneffizienz ca. 35% (Grünkanal) -> max. Sensorfüllgrad rund 2^16 -> Reduktion um 2 EV, da Ausleserauschen 2,x , also > 2 und damit 2 statt 1 Bits (ergo Base-ISO 400) -> 14-Bit-ADC -> Quantisierungsrauschen rund 2 Bits, d.h. Ergebnis < 12 Bits. Gemessen knapp > 10 EV.

Wenn du dir Clarks Seite mal angesehen hättest, würdest du feststellen, dass die 5DII einen Dynamikbereich von mehr als 14 Stufen hat...

Zu den übrigen Aussagen spar ich mir den Kommentar.

 

[Gast_57713]

Wenn du dir Clarks Seite mal angesehen hättest, würdest du feststellen, dass die 5DII einen Dynamikbereich von mehr als 14 Stufen hat...

Zu den übrigen Aussagen spar ich mir den Kommentar.

Stelle mal den Link rein.

 

[Ockham]

Stelle mal den Link rein.

Steht in reruns Post. Das wirst du ja hoffentlich alleine finden.

 

[Gast_57713]

Wenn du dir Clarks Seite mal angesehen hättest, würdest du feststellen, dass die 5DII einen Dynamikbereich von mehr als 14 Stufen hat...

Zu den übrigen Aussagen spar ich mir den Kommentar.

Hier http://www.astrosurf.com/buil/50d/test.htm steht aber was anderes. Meiner Meinung nach ist Dynamic range @ ISO 400 (full capacity / readout noise) = 2100 =ca. 11 Blendenstufen entsprechen 66,4 dB. Die besten Daten, die ich kenne sind 72 dB bei einem Kodak-Sensor. Ich wüsste nicht, dass bei der 5DII irgendwelche Wunder vollbracht worden wären. 14 Stufen wären 84,3 dB, da wären sie bei Canon die ersten, die das mit Vehemenz ausschlachten würden.
Data coding = 14 Bits. DAS ist etwas ganz anderes.
In diesem Diagramm http://www.clarkvision.com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/#dynamic_range kann ich auch nichts anderes erkennen.

Zu Deiner Aussage erspare ich mir jetzt den Kommentar.

 

[Ockham]

Hier http://www.astrosurf.com/buil/50d/test.htm steht aber was anderes. Meiner Meinung nach ist Dynamic range @ ISO 400 (full capacity / readout noise) = 2100 =ca. 11 Blendenstufen entsprechen 66,4 dB. Die besten Daten, die ich kenne sind 72 dB bei einem Kodak-Sensor. Ich wüsste nicht, dass bei der 5DII irgendwelche Wunder vollbracht worden wären. 14 Stufen wären 84,3 dB, da wären sie bei Canon die ersten, die das mit Vehemenz ausschlachten würden.
Data coding = 14 Bits. DAS ist etwas ganz anderes.
In diesem Diagramm http://www.clarkvision.com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/#dynamic_range kann ich auch nichts anderes erkennen.

Zu Deiner Aussage erspare ich mir jetzt den Kommentar.

Vielleicht solltest du dir einfach noch mal "Figure 4" ansehen.

 

[Gast_57713]

Vielleicht solltest du dir einfach noch mal "Figure 4" ansehen.

Genau! Schau mal richtig hin.
Ich setze sogar noch eins drauf! ***** hat mit seinen 10 Stufen sogar noch hoch gegriffen, denn nach aller Verarbeitung der Daten kann man froh sein, wenn soviel dabei noch rum kommt. Wenn zum Schluss schöne 9 Stufen dabei heraus kommen, ist es ein schönes Ergebnis.

 

[Ockham]

Genau! Schau mal richtig hin.
Ich setze sogar noch eins drauf! ***** hat mit seinen 10 Stufen sogar noch hoch gegriffen, denn nach aller Verarbeitung der Daten kann man froh sein, wenn soviel dabei noch rum kommt. Wenn zum Schluss schöne 9 Stufen dabei heraus kommen, ist es ein schönes Ergebnis.

Was ***** rechnet und schreibt ist unwichtig. Roger hat da signifikant mehr Ahnung vom Thema. Figures 5a und 5b zeigen ganz klar, dass der dynamische Bereich 10 Stops deutlich übersteigt.

 

[Gast_57713]

Glaub' was Du willst. Ich will ja niemanden vom Träumen abhalten ...

 

[Gast_48373]

Wenn du dir Clarks Seite mal angesehen hättest, würdest du feststellen, dass die 5DII einen Dynamikbereich von mehr als 14 Stufen hat...

Wenn Du Dir die Seite genauer durchgelesen hättest, würdest Du feststellen, dass der Sensor der 5DII einen Dynamikbereich von mehr als 14 Stufen hat. Ganz genau nämlich ld(65700/2,3). Was anderes habe ich aber auch nicht geschrieben.

Zu den übrigen Aussagen spar ich mir den Kommentar.

Vielleicht ist das auch besser so. Besserwisserei macht nämlich nur Sinn, wenn man es auch wirklich besser weiß.

*****

 

[Gast_48373]

Die Idee mit dem Ausschütten der Becher in ein Zwischenspeichergefäß immer dann, wenn ein Becher voll ist und am Belichtungsende alles aufaddieren, hatten andere auch. Leider gab es das Patent aber auch schon. Jedem Pixel sein eigenes 24 Bit-Register...

Wenn ich das bei Wikipedia richtig lese, arbeitet der DPS noch mit einer Absenkung der Vergleichsspannung und ein Patent darauf haben sie wohl auch (angemeldet).

*****

 

[Gast_48373]

Was ***** rechnet und schreibt ist unwichtig. Roger hat da signifikant mehr Ahnung vom Thema. Figures 5a und 5b zeigen ganz klar, dass der dynamische Bereich 10 Stops deutlich übersteigt.

Natürlich hat Roger da mehr Ahnung als ich, sonst würde ich ihn nicht verlinken. Ganz offensichtlich kannst Du seine Texte aber nicht richtig lesen, womit Du dann leider wieder weniger Ahnung als ich hast und genau deswegen vielleicht erst einmal lesen solltest, bevor Du hier Töne spuckst. Zum Thema zurück:
Der Sensor der 5DII kann theoretisch 2^16 Elektronen sammeln, wovon wegen Ausleserauschen RMS ~2,3 aber entsprechend nur etwas über 14 EV nutzbar übrig bleiben - Bild 4, Text "Sensor Dynamic Range". Die gesamte Kamera schafft laut Clarks Messung etwas über 11 EV - Bild 5b (5a ist irrelevant), Text "Digital Camera Dynamic Range". Leider gibt Clark nicht an, wie er das gemessen hat oder ob es doch nur Ergebnis seiner Berechnungen ist. Die von mir ebenfalls verlinkte Quelle von dpreview kommt auf rund 10 EV im RAW mit gutem RAW-Konverter bzw. 8,4 EV für JPG ooC.

*****

 

[Gast_4334]

Laut Roger hat die 5D II bei ISO 50 mehr DR als bei ISO 100 (5b). Das kann nicht sein. Laut dpreview hat die 5D II bei 50 weniger als bei 100. Also wem glauben ?

http://www.dpreview.com/reviews/canoneos5dmarkii/page25.asp

 

[Gast_57713]

Wenn ich das bei Wikipedia richtig lese, arbeitet der DPS noch mit einer Absenkung der Vergleichsspannung und ein Patent darauf haben sie wohl auch (angemeldet).

*****

So lese ich das da auch. Das ist etwas anderes als das was ich (zusätzlich) dargestellt habe. Das würde die wenig Licht bekommenden Pixel(kapazitäten) immer weiter auffüllen, während Werte der vollen Pixel(kapazitäten) weggespeichert, die Kapazitäten ausgeräumt und neu gefüllt werden. Am Ende werden dann die abgespeicherten Werte und der Rest im Pixel addiert und der Gesamtwert daraus unter Verwendung der Tonwertkurve in die Ausgabewerte umgesetzt. Soweit die Theorie.
Das auf dem Senor bei hohen Auflösungen zu integrieren dürfte ein Problem sein, sonst hätten wir das schon.
Ein paar Links zu einer weiteren Technologie:
http://www.hanser-automotive.de/aktuell/article/icycam-fuer-bildverarbeitungsanwendungen.html
http://www.csem.ch/docs/Show.aspx?id=4975
http://www.elektroniknet.de/home/automation/news/n/d/forscher-entwickeln-bildverarbeitungs-soc/
http://link.brightcove.com/services/player/bcpid10172840001?bctid=10219777001
Wer sie hat, hier stehts genau drin:
http://www.elektroniknet.de/home/elektronik/inhalte/2009/222009/

 

[Ockham]

Wenn Du Dir die Seite genauer durchgelesen hättest, würdest Du feststellen, dass der Sensor der 5DII einen Dynamikbereich von mehr als 14 Stufen hat. Ganz genau nämlich ld(65700/2,3). Was anderes habe ich aber auch nicht geschrieben.

Vielleicht ist das auch besser so. Besserwisserei macht nämlich nur Sinn, wenn man es auch wirklich besser weiß.

*****

Deine Werte sind falsch und deine Rechenmethode ebenso. Rauschwerte werden nie linear addiert sondern man addiert die Quadrate und zieht die Quadratwurzel. Sorry, ich weiss es besser.

 

[Lucky Dude]

HDR aus dem Stand ist nett, aber HDR war ein Modeerscheinung und wirkt nicht natürlich. So wie die Dauerwellen und die breiten Schulterpolster in den 80ern. Spielerei. Geht vorbei.

Bin völlig anderer Meinung. "Richtiges" HDR sind keine Regler-an-den-Anschlag-Spielereien mit Halos oder Illustrationskunstwerke. Dabei handelt es sich um eine natürliche Darstellung von Fotos, die durchaus unseren Sehgewohnheiten entspricht. Nur weil wir seit Jahrzehnten einen eingeschränkten Dynamikumfang von unseren Fotos (Monitor, Drucker, Ausgabemedium) gewöhnt sind, heißt das noch lange nicht, dass wir auch weiterhin diesen "armseligen" Dynamikumfang als 11. Gebot hinnehmen müssen. Die Entwicklung der digitalen Aufnahme- und Ausgabetechnik entwickelt sich so rasant, dass wir einen erweiterten Umfang irgendwann auch als natürlich betrachten werden, eben weil er natürlicher ist!

Gruß
Matze

 

[Gast_57713]

Bin völlig anderer Meinung. "Richtiges" HDR sind keine Regler-an-den-Anschlag-Spielereien mit Halos oder Illustrationskunstwerke. Dabei handelt es sich um eine natürliche Darstellung von Fotos, die durchaus unseren Sehgewohnheiten entspricht. Nur weil wir seit Jahrzehnten einen eingeschränkten Dynamikumfang von unseren Fotos (Monitor, Drucker, Ausgabemedium) gewöhnt sind, heißt das noch lange nicht, dass wir auch weiterhin diesen "armseligen" Dynamikumfang als 11. Gebot hinnehmen müssen. Die Entwicklung der digitalen Aufnahme- und Ausgabetechnik entwickelt sich so rasant, dass wir einen erweiterten Umfang irgendwann auch als natürlich betrachten werden, eben weil er natürlicher ist!

Gruß
Matze

Leider müssen wir das doch, es sei denn, wir fotografieren nur noch winzig kleine helle Punkte in schwarzen Höhlen. Die Objektive können bei den "normalen" Aufnahmen wie wir sie im schlimmsten Fall bei Dunkelheit und mit Lampen im Bildfeld haben nämlich gar nicht so viel Dynamik. Da ist schon bei 7 Blendenstufen die Luft weitgehend raus. Das musst Du jetzt aber auch nicht glauben. Abgesehen davon kann das bisher kein Wiedergabemedium zeigen, weil die Beleuchtung durch ein Display in einem völlig abgedunkelten Raum mit ca. 30 m² schon dafür sorgt, dass nur max 1:500 = 9 Blendenstufen übrig bleiben wenn überhaupt. Von einer Ausgabe auf Papier reden wir dann mal lieber erst gar nicht. Die Eingangsdynamik von 14 Blendenstufen ist da so nützlich wie ein Formel 1 Motor im Stadtverkehr. Dazu kommt, dass 14 Blenden auf die Wiedergabedynamik von Papier komprimiert ein ziemlich flaues Abbild der Umgebung zur Folge hat. Das kriegen Erstklässler mit Wasserfarben auch hin. Auch das musst Du nicht glauben. Jedem wie er es gern hätte.

 

[Gast_57713]

Deine Werte sind falsch und deine Rechenmethode ebenso. Rauschwerte werden nie linear addiert sondern man addiert die Quadrate und zieht die Quadratwurzel. Sorry, ich weiss es besser.

Diese Aussage würde ich an Deiner Stelle für diesen Fall hier nochmal überdenken. Bei dem lieben Clark steht das übrigens genau so, musst es nur finden.
Tipp für die Zukunft: Warum verifizierst Du nicht einfach nochmal Deine Aussagen bevor Du sie schreibst?

 

[Ockham]

Diese Aussage würde ich an Deiner Stelle für diesen Fall hier nochmal überdenken. Bei dem lieben Clark steht das übrigens genau so, musst es nur finden.
Tipp für die Zukunft: Warum verifizierst Du nicht einfach nochmal Deine Aussagen bevor Du sie schreibst?

Da gibts nichts zu überdenken. Die Rechnung ist falsch.

 

[Gast_48373]

Laut Roger hat die 5D II bei ISO 50 mehr DR als bei ISO 100 (5b). Das kann nicht sein. Laut dpreview hat die 5D II bei 50 weniger als bei 100. Also wem glauben ?

Für ISO 50 wird der Ausleseverstärker vereinfacht gesagt auf ISO 100 geschaltet und im RAW einfach nur -1 EV gemacht (Werte / 2).
Für ISO 12800/25600 wird der Ausleseverstärker auf ISO 6400 geschaltet und das RAW +1/+2 EV korrigiert (Werte * 2 bzw. *4).
Da die RAW-Korrektur natürlich per Ganzzahlarithmetik funktioniert (ISO 50) bzw. das RAW umgekehrt auf 14 Bit beschränkt ist (ISO 12800/25600), entspricht das effektiv einem Dynamikverlust um je 1 Blende (bzw. 2 bei ISO 25600) im fertigen Bild.

DPreview vergleicht die verschiedenen ISO-Level im fertigen JPG out of cam, entsprechend zeigen sich die genannten Dynamikverluste. Bei Roger Clark ergeben sich für ISO 12800/25600 wegen der Beschränkung auf 14 Bit die (fast) gleichen Ergebnisse; für ISO 50 würde ich seine Ergebnisse so interpretieren:

Die 5DII hat, damit das Ausleserauschen nicht wie bei Nikon asymmetrisch abgeschnitten wird, im RAW Werte von 1024 für "0 Elektronen" bis 15936 für maximale Sättigung (bis 16383 ab ISO 6400), entsprechend rund 14200 Werten.

Nun muss man sich vergegenwärtigen, dass der ADC im Bereich einzelner Elektronen zählt. Um zusätzliches Rauschen durch Rundungsfehler zu vermeiden (+/- 1 Elektron = 1 Bit), ist es sinnvoll, wenn bei den jeweiligen ISO-Stufen die Umsetzung von Elektronen in Zahlenwerte nach Abzug von elektrischen Widerständen ganzzahlig ist. Bei Basis-ISO 400 ist das eine 1:1 Verstärkung; bei ISO 100 wird eben nur jedes 4. Elektron gezählt, was angesichts des o.g. Wertebereiches eben nur 4x 14200 Elektronen + etwas Verlust durch Widerstände, also laut Roger Clark etwa 59400 Elektronen, entspricht.

Und was haben wir jetzt bei ISO 50? Würde gegenüber Basis-ISO nur jedes 8. Elektron gezählt werden, hätten wir nur rund 8000 statt 14200 Werte, also Tonwertsprünge. Was wird stattdessen gemacht? Es wird weniger Rücksicht auf Rundungsrauschen genommen und der Ausleseverstärker so gespeist, dass die Sensorkapazität auf die 14200 Werte abgebildet wird. Damit wird dann endlich wirklich die gesamte Sensorkapazität genutzt und wir haben noch einmal einen minimal höheren Dynamikumfang (der aber eigentlich durch das Rundungsrauschen aufgefressen wird) - auf Elektronenebene.

*****