Sensor mit höherem Dynamikumfang

[Gast_48373]

Mist. Trotzdem danke für Deine Erklärungen.

 

[rbtt]

Kommt man da eigentlich noch mit? Ich nicht.

Wie ist jetzt eigentlich der Konsens, was wird noch gehen?

 

[Gast_57713]

Kommt man da eigentlich noch mit? Ich nicht.

Wie ist jetzt eigentlich der Konsens, was wird noch gehen?

Ganz einfach. Das ist der langen Theorie ihrn Sinn:
https://www.dslr-forum.de/attachment.php?attachmentid=1012802&d=1253179481
Maximal ist beim Sensor noch eine Blende drin und die dem Sensor nachgeschaltete Signalkette versaut anteilsmäßig das meiste vom Signal (2...3 Blenden Dynamikverlust). Daran zu arbeiten würde den größten Vorteil bringen.

 

[Gast_48373]

Hallo Ockham, hallo stephan2807,

ich habe noch mal ein wenig über das Ganze nachgedacht und doch noch eine Frage. Bei ISO 100 beträgt laut Roger Clark das Ausleserauschen ja rund 24 e und erst bei ISO 1600+ rund 2.5 e. Ich gehe jetzt davon aus, dass die Quelle des Rauschens wohl nicht direkt von der Verstärkung des Signals abhängt, zumindest mit steigender Verstärkung nicht größer wird, sondern ein mehr oder weniger konstantes Rauschsignal bei höherer Signalverstärkung eben nur einen geringeren Anteil hat. Im Umkehrschluss müsste das bedeuten, dass dieses Rauschen eigentlich erst nach dem Verstärker auftreten kann, weil es ja sonst mitverstärkt werden müsste. Also ist doch der ADC die Quelle des Rauschens? Vielleicht auch, weil er eben nur 12 Bit ausgeben kann?
Oder wo liegt mein Denkfehler?

Danke schon mal,

*****

 

[stephan2807]

Im Umkehrschluss müsste das bedeuten, dass dieses Rauschen eigentlich erst nach dem Verstärker auftreten kann, weil es ja sonst mitverstärkt werden müsste. Also ist doch der ADC die Quelle des Rauschens?

Würde ich in annähernd so sagen, hängt aber etwas vom Modell der Signalverarbeitung und Rauschquellen ab...

Ich trenne die Signalkette in 2 Teile auf: Sensorseite (inkl. Eingangsseite des Verstärkers) und ADC-Seite (inkl. Ausgangsseite des Verstärkers)
Für den Sensor nehme ich an, dass jedes Elektron (unabhängig der ISO-Einstellung) einen definierten Signalpegel (zuzüglich Rauschen) liefert.
Für den ADC nehme ich an, dass mit konstanter Referenz und ohne weitere Verstärkung gearbeitet wird.
Getrennt werden die Seiten durch einen idealen Verstärker.

In dem Modell ist das Rauschen auf beiden Seiten konstant, geht aber ISO-abhängig in das Gesamtrauschen ein. Das Rauschen ist additiv (Quadrate addieren).
Für die Messwerte der mkII wären das etwa 2,5e auf Sensor-Seite und 5,7DN auf ADC-Seite. Für Ergebnisse in Elektronen die ADC-Seite mit dem Gain-Faktor multiplizieren.

Die Messwerte für ISO1600 sind gegenüber dem Modell um 0,4e und bei ISO800 und ISO3200 um 0,1e zu gut, ansonsten passts exakt.
Die Werte haben aber ohnehin eine Unsicherheit von ca. 10% und z.B. die Gain-Werte dürften nicht für alle ISO-Stufen gemessen sein.

Bei ISO100 hier offensichtlich, dass die Sensor-Seite nicht mehr für das Ergebnis relevant ist. Deswegen muss es aber nicht der ADC sein. Verstärkerausgang oder Verbindung zum ADC liegen ebenfalls auf der Seite und könnens daher genauso sein.

Zu weit hochrechnen darf man die Messergebnisse allerdings nicht (max. 1 Blende). Mehr lässt sich bei den Messungenauigkeiten und den recht weit auseinanderliegenden Messpunkten kaum abschätzen.

Und für die praktische Anwendung ist natürlich nur das Ausleserauschen über alles (also z.B. 24e bei ISO100) relevant. Es ging aber ja um Potentiale...

 

[Gast_48373]

Wow, danke für die Erklärung!

*****

 

[laerche11]

Sehr interessant, diese Diskussion.
Allerdings doch eher theoretisch.

In der Praxis wird die Dynamik durch die Ausgabemedien begrenzt, und das auf sehr geringe Werte. Da zählen nicht die von den Herstellern von LCD´s oder Beamern angegebenen Laborwerte, die in einem vollkommen schwarzen Loch gemessen werden, sondern die praktischen Werte mit Umgebungslicht. (Ich kann in der Umgebung des Beamers gar keine absolute Dunkelheit haben, da das Streulicht der Leinwand von den Wänden reflektiert wrd.)

In der Praxis habe ich bei einem direkten Vergleich zwischen einem Canon XEED mit einem Dynamikbereich von 1:1000 (ist fast so was wie ein Referenzgerät!) und einem alten, aber kalibrierten Präsentationsbeamer mit einem Dynamikbereich von 1:250 keinen Unterschied gesehen.
Wollte man den Dynamikbereich des Canon XEED besser ausnutzen, müsste man - wie in alten Zeiten in den Kinos - Wände und Decken schwarz ausmalen.

 

[Gast_48373]

In der Praxis wird die Dynamik durch die Ausgabemedien begrenzt, und das auf sehr geringe Werte.

Unstreitig, wie auch schon zuvor festgestellt. Das Thema hier ist aber tatsächlich der theoretische Sensor unter der Motivation, die Differenz der Abbildung zur Wirklichkeit weiter zu reduzieren.

*****

 

[rbtt]

Aber etwas mehr Zeichnung in den Lichtern, die man dann auf die Möglichkeiten des Ausgabemediums runter ziehen könnte könnten doch schon Sinn machen.

Angenommen den Herstellern würde es gelingen, die 1 bis 2 Blenden mehr Dynamik, die hier als max möglich gehalten werden zu realisieren, was würde das in der Praxis für die Bildbearbeitung bringen?

 

[Gast_48373]

Dass ich manche Bilder machen kann, die vorher
a) ausgefressene Lichter/abgesoffene Schatten hatten oder
b) Bewegungsunschärfen zwischen Belichtungen.
Stimme Dir also zu: macht Sinn. Das jetzt zu diskutieren wäre also nicht nur off-topic, sondern auch müßig.

 

[Gast_57713]

Weil ich ein Freund der leicht verständlichen Darstellung bin, habe ich mal ein Bildchen gemalt. Es bezieht sich auf diesen in #40 genannten Link http://www.clarkvision.com/imagedetail/digital.sensor.performance.summary/ Individual Camera Sensor Data / Canon 5D Mark II.
Dass es nicht exakt die Zahlenwerte repräsentiert weiß ich. Da aber die Messungen auch nur eine begrenzte Genauigkeit haben, sollte das für die Darstellung der Zusammenhänge genügen.

 

[Gast_48373]

 

[laerche11]

Dass ich manche Bilder machen kann, die vorher
a) ausgefressene Lichter/abgesoffene Schatten hatten

Genau das geht eben nicht. Ein Bild ist etwas, was ich anschauen kann, nicht etwa eine abstrakte Datei. Und das reale Bild ist außerhalb von Laborbedingungen auf ca. 7 EV begrenzt.

Du kannst also nur die Dynamik komprimieren. Das ergibt immer mehr oder weniger unansehnliche Bilder. Auch wenn Manche den DRI - Effekt für erstrebenswert halten.

 

[rbtt]

Wäre ein mit einer Dynamik die höher ist als diejenige des Ausgabemediums und auf dessen Dynamik komprimiert wird tatsächlich mit einem HDR-Bild das aus mehreren Dateien zusammengesetzt wird identisch?

Und können HDR-Bilder tatsächlich nur so aufbereitet werden, dass es diesen fremdartigen Look gibt?

Wenn ja bliebe aber immerhin noch der Vorteil, dass man bei einem Bild mit höherer Dynamik etwas mehr Toleranz bei der Belichtung hätte. Man könnte im Nachhinein noch entscheiden, ob man in den Lichtern oder in den Tiefen oder aufgeteilt auf beide Bereiche die Dynamik beschneidet.

 

[Gast_57713]

Denke auch, dass der größere Spielraum bei der Belichtung der eigentliche Vorteil wäre. Zunächst würden sich Scharen darauf stürzen und das tolle Feature ausnutzen bis zum Exzess nur weil es geht, auch wenn es u. U. beschi$$en aussieht. Irgendwann kommen sie dann drauf, dass ein Bild zum Ansehen etwas anderes ist und es darauf ankommt, die gewollte Aussage des Bildes zu treffen. DAS geht mit der aktuellen Eingangsdynamik schon ganz prima, auch und vielleicht sogar in nicht wenigen Fällen gerade wegen dem bischen Rauschen.

 

[laerche11]

DAS geht mit der aktuellen Eingangsdynamik schon ganz prima, auch und vielleicht sogar in nicht wenigen Fällen gerade wegen dem bischen Rauschen.

 

[Gast_48373]

Dass ich manche Bilder machen kann, die vorher
a) ausgefressene Lichter/abgesoffene Schatten hatten oder
b) Bewegungsunschärfen zwischen Belichtungen.

Genau das geht eben nicht. Ein Bild ist etwas, was ich anschauen kann, nicht etwa eine abstrakte Datei. Und das reale Bild ist außerhalb von Laborbedingungen auf ca. 7 EV begrenzt.

Was Du schreibst, ist keine Antwort auf meinen Punkt a. Ich hatte nicht von der Wiedergabe geschrieben, sondern von der Aufnahme. Geht also doch. Vielleicht ist die Wiedergabe derzeit noch beschränkt, aber im Moment geht es darum, dass ich Situationen und Orte, welche ich u.U. nicht oder nicht so schnell wieder erlebe, erst einmal mit mehr Dynamik bzw. ggf. ohne Bracketing festhalten kann.

Wie ich sie später wiedergebe, ist eine ganz andere Geschichte und macht die aufgenommenen Daten nicht schlechter oder nutzlos. Darüber hinaus gibt es
1. auch außerhalb von Laborbedingungen derzeit schon mehr als 7 EV und
2. kommt dazu, dass das menschliche Auge auch nur einen begrenzten Dynamikumfang gleichzeitig wahrnehmen kann.
3. schlussendlich lassen sich HDRs (z.B. mit DRI & Masken) auch so gestalten, dass sie dem menschlichen Sehempfinden nahekommen und keine Halos haben.

Nicht zu vergessen der von rbtt beschriebene größere Spielraum beim RAW-Entwickeln.

*****

 

[laerche11]

Darüber hinaus gibt es
1. auch außerhalb von Laborbedingungen derzeit schon mehr als 7 EV

Wo denn? Ich habs noch nie gesehen.

3. schlussendlich lassen sich HDRs (z.B. mit DRI & Masken) auch so gestalten, dass sie dem menschlichen Sehempfinden nahekommen

*****

Offensichtlich sind Deine Ansprüche an "dem menschlichen Sehempfinden nahekommen" anders als meine.

 

[Gast_48373]

Wo denn? Ich habs noch nie gesehen.

Macht nix, derartige Monitore sind in bezahlbare Regionen gefallen. Deine Chance.

Offensichtlich sind Deine Ansprüche an "dem menschlichen Sehempfinden nahekommen" anders als meine.

Offensichtlich. Für mich bedeutet "nahekommen" so weit, wie es irgend geht. Nicht identisch. Das sollte man schon auseinanderhalten.

Übrigens ebenso wie Aufnahme und Wiedergabe.

*****

 

[laerche11]

Macht nix, derartige Monitore sind in bezahlbare Regionen gefallen.
*****

So sag doch! Welche können das in der Praxis? Bitte Beweis beilegen!

Gerne auch in Form eines vom Monitor abfotografierten Testbildes. Aber bitte in RAW.

Ich frag mich nur, warum so viel Geld für Diascanner ausgegeben wird, wenn man die Dias auch von der Leinwand mit vollem Kontrast abfotografieren könnte. Dabei wären in diesem Fall 7 EW genug, da Dias in der Regel nicht mehr gekonnt haben.