Sensorfläche vs. Auflösung.Was ist wichtiger?

[Gast_343698]

Hallo

Wollte mal fragen ab welcher Auflösung bei gegebener Sensorgröße es keinen Sinn mehr macht die Auflösung noch weiter zu erhöhen,sprich ab wann ein größerer Sensor trotz geringerer Auflösung die besseren Bilder produziert.

Als Beispiel: 1/3 Sensor mit 20MP vs. KB mit 5MP.

Gibt es ein Limit,also einen Pixelpitch der nicht unterschritten werden darf,
eine Art Auflösung pro Fläche,oder ist das abhängig von der Sensorgeneration?
Irgendwann ist doch mal Schluß mit vergrößern bei einem Minisensor,dann ist doch einfach keine Information mehr vorhanden egal wie hoch die Auflösung ist.

Ich denke einige hier kennen bestimmt die Seite von Henner Helmers.
Er hat ein Bild der RX100 mit feinen Strukturen auf 10 MP verkleinert,und dann wieder auf 20MP aufgeblasen,und anschließend 100%Auschnitte von beiden Bildern,einmal das Original mit 20MP,und dann das rauf und runterkomprimierte Bild,miteinander verglichen.

Ergebnis der Aktion:
Keine sichtbaren Unterschiede.Das 20MP Bild zeigt keinerlei Mehrinformation.
Wenn hier kein methodischer Fehler vorliegt heißt das für mich,daß 1Zoll maximal 10MP auflöst,und ein Mehr an Auflösung nichts bringt.
Für ander Sensorgrößen gilt dann in etwa das Gleiche denke ich mal.
Wo ist das Limit für Handysensoren,für 2/3,4/3,APS-C,KB?

 

[messenger]

Solange die Pixeldichte/-menge nicht schneller steigt als die allg. Entwicklung in Preis/Speicher/Signalverarbeitungstempo braucht man sich keine Sorgen zu machen.

Man kommt einfach an eine Sättigungsgrenze, wo keine Vor- und Nachteile mehr entstehen. Sozusagen Pixellos, die Zahl ist schlicht egal, man hat genug davon und mehr Qualität wird längst begrenzt von Fokussierung, Verwacklung, Objektivqualität, Beugung...

Gruß messi

 

[Stempel]

Da stelle mer uns ma janz dumm unn sachen so:

Wollte mal fragen ab welcher Auflösung bei gegebener Sensorgröße es keinen Sinn mehr macht die Auflösung noch weiter zu erhöhen,sprich ab wann ein größerer Sensor trotz geringerer Auflösung die besseren Bilder produziert.

Jrundsetzich jilt: je Sensor desdo juht. Dat jilt für all jlobalen Werte wie Dünamick unn Rauschen sowieso. Detaijs wie Farbwertumfang unn so hengen auch direckt dafon ab.

Auflösung (räumlich, also auch die Feinheit der Kupferstiche nach Dürer) hängt gar nicht an der Pixelzahl. Das Auge setzt klare Limits: Bei etwa 1500 Pixeln/Betrachtungsabstand ist Schluss mit Auflösung. Höhere Auflösungen bleiben der Lupe oder der Fantasie vorbehalten.

Nutzen wir Letztere hängt die Auflöung des Bildes immer noch nicht an der Pixelzahl. Es ist daher grotesk primitiv, die Pixelzahl immer wieder hervorzukehren. Objektive und Verwacklungen legen die Grenzen klar woanders hin, als wo heutzutage die Pixeldichten hingehen. Vergiss es also einfach. Mit den genannten 10MPx/Kleinbildsensor kommst Du bestens durch Dein Fotografenleben.

 

[burkhard2]

Wollte mal fragen ab welcher Auflösung bei gegebener Sensorgröße es keinen Sinn mehr macht die Auflösung noch weiter zu erhöhen,sprich ab wann ein größerer Sensor trotz geringerer Auflösung die besseren Bilder produziert.

Letztlich eine Geschmacksfrage. Wie sehr stören dich weniger Details im Vergleich zum Rauschen? Bzw. wie viele Details verlierst du durchs Entrauschen (das hängt stark von den Lichtverhältnissen ab).

Gibt es ein Limit,also einen Pixelpitch der nicht unterschritten werden darf,
eine Art Auflösung pro Fläche,oder ist das abhängig von der Sensorgeneration?

Wenn man mal vom Rauschen absieht, dann bedeutet mehr Auflösung immer mehr Information – aber die Informationsmenge, die man zusätzlich gewinnt, wird immer geringer, je höher die Auflösung wird. Irgendwo muss man also ein Optimum zwischen Aufwand und Nutzen finden.

Grundsätzlich hängt dieses Optimum erst mal von der Qualität der Optik ab, wobei diese wiederum von der Beugung begrenzt ist. Das ist für kleinere Sensoren eher ein Problem als für große.

Als Anhanltspunkt würde ich sagen:Wenn die Pixelgröße kleiner als 0,5 µm · Blendenzahl ist, gewinnt man durch mehr Pixel nicht mehr viel an Information (wobei man hier die Blendenzahl mit der besten Schärfe oder die verwendete Blendenzahl nimmt, je nachdem, welcher Wert größer ist) – das entspricht der üblichen Faustregel: "um Beugungseinbußen zu vermeiden, nicht mehr als 2·Pixelabstand im µm abblenden".

Wenn man dann davon ausgeht, dass die meisten Objektive ihr Schärfeoptimum bei Blende 4 bis 5,6 haben, kommt man auf (noch) sinnvolle Auflösungen von 110 bis 220 MPx bei KB, 50 bis 100 bei DX, 30 bis 60 bei mFT und 15 bis 30 MPx bei 1".

Ergebnis der Aktion:
Keine sichtbaren Unterschiede. Das 20MP Bild zeigt keinerlei Mehrinformation.
Wenn hier kein methodischer Fehler vorliegt heißt das für mich,daß 1Zoll maximal 10MP auflöst,und ein Mehr an Auflösung nichts bringt.

Probier das mal mit dem Testchart der rx100 bei dpreview. Da sehe ich selbst beim JPEG einen deutlichen Auflösungsverlust beim Herunter- und Hochskalieren (mit Lanczos3). Bei einem normalen Bild (evtl. noch ein kleines bisschen unscharf/verwackelt) kann man den Unterschied möglicherweise gar nicht sehen.

L.G.

Burkhard.

 

[Tiefenunschärfe]

Er hat ein Bild der RX100 mit feinen Strukturen auf 10 MP verkleinert,und dann wieder auf 20MP aufgeblasen,und anschließend 100%Auschnitte von beiden Bildern,einmal das Original mit 20MP,und dann das rauf und runterkomprimierte Bild,miteinander verglichen.

Ergebnis der Aktion:
Keine sichtbaren Unterschiede.

Hierzu eine Frage von mir an die Experten:

Kann dieser Test wirklich Auskunft darüber geben, wo mehr Auflösung keinen Sinn macht?

Ich habe vor allem deswegen Zweifel, weil ich es nicht für ausgeschlossen halte, dass das auf 10 MP verkleinerte Bild mehr Information enthalten könnte als ein Bild , das von vornherein nur mit 10 MP aufgenommen worden wäre.

 

[Wolfgang3]

Hallo Andi,

Die Frage läßt sich wohl nicht ganz allgemeingültig beantworten. Grundsätzlich ist es so, daß das Bildrauschen umso stärker wird, je kleiner die Pixel sind. 20 MP verteilt auf einem Vollformatsensor geben weniger Störungen als 20 MP auf einem winzigen Sensor in einem Smartphone, wenn man andere Unterschiede z.B. in der Halbleitertechnologie außen vor läßt. Daher ist bei größeren Pixeln auch die maximal sinnvolle ISO-Stufe höher.

Wenn Du hauptsächlich Produkte oder Models fotografiertst, die sowieso mit Blitz oder Schwinwerfer ausgeleuchtet werden, dann sind hohe ISO-Stufen eher unwichtig. Wenn Du Nachtaufnahmen machen willst oder im Bereich Sport fotografierst (wo hohe ISOs dann kurze Belichtungszeiten ermöglichen), ist es umgekehrt.

Zur Pixelzahl: Meine erste Spiegelreflexkamera war die Olympus E-510 mit 10 MP. Diese aus heutiger Sicht eher geringe Pixelzahl habe ich nie als Einschränkung empfunden. Ich bin nebenbei als freier Autor tätig und schreibe über technische Themen. Was bei Buch- und Zeitschriftenveröffentlichungen an Bildern gebraucht wird, mache ich selber und die 10 MP haben immer gereicht, auch für das Titelbild auf einem Buchumschlag.

Inzwischen habe ich die Olympus UM-D E-M1 mit 16 MP. Das gibt mehr Spielraum für Ausschnittsvergrößerungen oder wenn man wirklich große Abzüge machen will, aber ein Kaufgrund war die größere Pixelzahl für mich nicht.

Beste Grüße, Wolfgang

 

[Borgefjell]

Hallo Andi,

Die Frage läßt sich wohl nicht ganz allgemeingültig beantworten. Grundsätzlich ist es so, daß das Bildrauschen und damit auch die maximal sinnvoll mögliche ISO-Stufe umso stärker werden, je kleiner die Pixel sind.

Das ist nur sehr bedingt richtig, grundsätzlich ist das Rauschen geringer wenn die Sensorfläche größer ist - und zwar ganz einfach, weil das Bild für eine identische Ausgabegröße weniger stark vergrößert werden muss.

In den ganz hohen Isobereichen >6400 haben größere Pixel aber derzeit noch leichte Vorteile bei der Farbtreue, darunter gilt: je größer der Sensor, desto besser die Bildqualität. Die Auflösung spielt nur eine Rolle, wenn sie nicht hoch genug ist und das hängt von dem Zielmedium ab.

 

[Stempel]

Die Begründung ist falsch.

Das ist nur sehr bedingt richtig, grundsätzlich ist das Rauschen geringer wenn die Sensorfläche größer ist - und zwar ganz einfach, weil das Bild für eine identische Ausgabegröße weniger stark vergrößert werden muss.

Der Grund ist, der große Sensor fängt bei sonst gleichen Bedingungen mehr Photonen ein.

Die gleiche Begründung erklärt den Zuwachs an Rauschen bei Iso-Erhöhung.

Weiterhin erklärt sich damit der fehlende Zusammenhang zwischen Pixelgröße und Rauschen. Hierzu ist die Hardware stärker zu berücksichtigen. Bei gleicher Hardware (zB Croppen eines KB-Sensors auf APS-C per EBV) verschlechtert sich das Signal/Rausch Verhältnis entsprechend der Reduktion der verwendeten Sensorgröße.

 

[Wolfgang3]

Das ist nur sehr bedingt richtig, grundsätzlich ist das Rauschen geringer wenn die Sensorfläche größer ist - und zwar ganz einfach, weil das Bild für eine identische Ausgabegröße weniger stark vergrößert werden muss.

In den ganz hohen Isobereichen >6400 haben größere Pixel aber derzeit noch leichte Vorteile bei der Farbtreue, darunter gilt: je größer der Sensor, desto besser die Bildqualität. Die Auflösung spielt nur eine Rolle, wenn sie nicht hoch genug ist und das hängt von dem Zielmedium ab.

Ja, da hast Du Recht, das hatte in ungeschickt formuliert - soeben geändert!

Gruß, Wolfgang

 

[Stuessi]

...Ich habe vor allem deswegen Zweifel, weil ich es nicht für ausgeschlossen halte, dass das auf 10 MP verkleinerte Bild mehr Information enthalten könnte als ein Bild , das von vornherein nur mit 10 MP aufgenommen worden wäre.

Das stimmt!

 

[michaelbrandtner]

Ja, da hast Du Recht, das hatte in ungeschickt formuliert - soeben geändert!

Gruß, Wolfgang

Du kannst die Pixel aus der Begründung rausnehmen.
Kleiner Sensor rauscht mehr als großer Sensor, ähnliche Technik vorausgesetzt.
Die Anzahl der Pixel ist zweitrangig.

 

[Waartfarken]

Du kannst die Pixel aus der Begründung rausnehmen.

Da kannst Du Dir den Mund fusselig reden, das wird nichts. Wenn es was abzuzählen gibt, dann wird es auch abgezählt, weil die Leute meinen, das sei notwendig, logisch oder einfacher zu verstehen. Und meistens kommt dann Quatsch dabei raus.

 

[Wolfgang3]

Du kannst die Pixel aus der Begründung rausnehmen.
Kleiner Sensor rauscht mehr als großer Sensor, ähnliche Technik vorausgesetzt.
Die Anzahl der Pixel ist zweitrangig.

Wenn bei gleich groß bleibendem Sensor die Anzahl der Pixel vergrößert wird, dann entfällt auf jedes Pixel weniger Fläche und das bekommt dann weniger Licht ab - oder nicht ?

Gruß, Wolfgang

 

[Borgefjell]

Ja, richtig - betrachtest du dann aber das komplette Bild, dann ist das egal, stell dir einfach vor du stellst ein Becken mit 1x1m in den Regen und daneben 4 Becken mit 0,5x0,5m - in den kleineren Becken ist pro Stück weniger Wasser, aber insgesamt haben sie die gleiche Menge aufgefangen.

 

[Gast_443932]

Wenn bei gleich groß bleibendem Sensor die Anzahl der Pixel vergrößert wird, dann entfällt auf jedes Pixel weniger Fläche und das bekommt dann weniger Licht ab - oder nicht ?

Gruß, Wolfgang

Genau deshalb haben die Kameras mit den kleinen Sensoren auch solche Probleme mit den High-ISOs.

 

[Waartfarken]

Genau deshalb haben die Kameras mit den kleinen Sensoren auch solche Probleme mit den High-ISOs.

Wie oft denn noch?

Kleine Sensoren haben "Probleme" mit Rauschen und Dynamik in erster Linie deshalb, weil sie klein sind. Wieviele und wie große Pixel sie haben, ist zweitrangig.

 

[Gast_443932]

Kleine Sensoren haben aber nicht Probleme weil sie klein sind, sondern weil die Pixel zwangsläufig kleiner werden müssen, diese dann weniger Licht einfangen können und zusätzlich der Anteil der Wände bzw. deren Fläche steigt. Durch ein großes Fenster kommt nunmal mehr Licht durch als durch ein kleines Fenster, so simpel ist das.

 

[Waartfarken]

Kleine Sensoren haben aber nicht Probleme weil sie klein sind, sondern weil die Pixel zwangsläufig kleiner werden müssen, diese dann weniger Licht einfangen können und zusätzlich der Anteil der Wände bzw. deren Fläche steigt. Durch ein großes Fenster kommt nunmal mehr Licht als durch ein kleines Fenster, so simpel ist das.

Nein, so einfach ist es eben nicht! Oder wie möchtest Du die Unterschiede zwischen D800 und D7000 in "print" (bei DxOMark) erklären, die beide aus etwa der gleichen Sensorgeneration stammen und ähnlich kleine Pixel haben?

 

[Borgefjell]

@Konzertfoto: Dann stell doch bei deiner Kamera mal die Crop-Funktion an, mach ein Foto und dann das gleiche Bild nochmal mit der vollen Sensorfläche - das Crop-Foto rauscht mehr obwohl die Pixel gleich gross sind... woran mag das wohl liegen... etwa an der verwendeten Sensorfläche???

 

[Mark78]

Wollte mal fragen ab welcher Auflösung bei gegebener Sensorgröße es keinen Sinn mehr macht die Auflösung noch weiter zu erhöhen,sprich ab wann ein größerer Sensor trotz geringerer Auflösung die besseren Bilder produziert.

Als Beispiel: 1/3 Sensor mit 20MP vs. KB mit 5MP.

Ab dem Zeitpunkt, ab dem Dir die Pixelmenge für die Anwendung ausreicht. Ein "FullHD" TV hat beispielsweise ca. 2MP.

Die Bildwirkung unterschiedlicher Sensorgrößen ist für die Bildgestaltung DEUTLICH wichtiger als die Pixelanzahl.