Warum kein höherer Dynamikumfang

[Frank Klemm]

So falsch ist er nicht. Bspw. der grüne Filter mag etwas mehr als Grün durchlassen, aber das meiste Rot und Blau sperrt er eben doch.

Was hindert Dich daran, statt R, G und B folgende Pixelfarben zu verwenden:
Y = R+G+B
P = R+G
Q = G+B
Damit bekommst Du bessere Quanteneffizienzen (geringeres Luma-Rauschen), aber auch stärkeres Chroma-Rauschen.

Allerdings was immer übersehen wird: Auch ein reiner SW-Sensor für Menschen muß jede Menge Licht wegwerfen, sonst sind Blau, Rot und Gelb genauso hell.

 

[Gast_194966]

Was hindert Dich daran, statt R, G und B folgende Pixelfarben zu verwenden

Mich?

Ich baue keine Kameras, aber die, die ich kenne, haben meines Wissens vor dem Sensor einen RGB-Bayer-Sensor.


Gruß, Matthias

 

[Frank Klemm]

Welche Adaptionen sind das, dass man 140db Dynamic erreicht?
Blende, Empfindlichkeit, Belichtungszeit?

Belichtungszeit: 1/8000 sec ... 1/2 sec (bei wenig Licht arbeitet das Auge noch mit etwa 2 Hz, daher muß man das einer Kamera auch zugestehen) ~14 Blendenstufen
Blende: f/22 ... f/1,8 (z.B. EF 85/1.8 USM) ~7 Blendenstufen
Dynamik des Sensors: bis zu ~14 Blendenstufen.

Die sich ergebende Dynamik ist weitaus höher als man mit Linsenoptiken wirklich nutzen kann (Linsenoptiken haben immer parasitäre Reflektionen). Zweite Limitation ist die Streuung an den Molekülen der Luft.

Theoretisch ergibt das 1:30.000.000.000, wie schon gesagt, innerhalb eines Bildes nicht nutzbar. Das Auge schafft zwischen bester Dunkeladaption (3 µcd/m²) und Netzhautschädigung (~1 Mcd/m²) noch 1 Größenordnung mehr.

 

[Gast_194966]

Die sich ergebende Dynamik ist weitaus höher als man mit Linsenoptiken wirklich nutzen kann (Linsenoptiken haben immer parasitäre Reflektionen). Zweite Limitation ist die Streuung an den Molekülen der Luft.

In einem Foto, mit einer Blende und einer Belichtungszeit gemacht, bleibt aber nur:

Belichtungszeit: 1/8000 sec ... 1/2 sec (bei wenig Licht arbeitet das Auge noch mit etwa 2 Hz, daher muß man das einer Kamera auch zugestehen) ~14 Blendenstufen
Blende: f/22 ... f/1,8 (z.B. EF 85/1.8 USM) ~7 Blendenstufen
Dynamik des Sensors: bis zu ~14 Blendenstufen.

Und das können Objektive meines Wissens.



Gruß, Matthias

 

[Frank Klemm]

In einem Foto, mit einer Blende und einer Belichtungszeit gemacht, bleibt aber nur:

Dann mußt Du dem Auge auch jegliche Adaption verbieten.
Sonst ist der Vergleich zu Gunsten des Auges getürkt.
Auge wie Videokameras adaptieren, teilweise sogar lokal.

Und das können Objektive meines Wissens.

Nur unter sehr günstigen Bedingungen.
Streulicht liegt bei 0,3% bis 0,5%. Das ist etwa 1:200 bis 1:300.
Damit Objektive 14 Blenden schaffen, muß das Bild fast komplett aus relativ dunklen Elementen bestehen (Sternenhimmel). Größere helle Flächen (z.B. das Testbild, mit dem der DIN-Kontrast gemessen wird) machen Sensoren schon bei 1:500 durch Streulicht zu.

 

[Gast_194966]

Dann mußt Du dem Auge auch jegliche Adaption verbieten. Sonst ist der Vergleich zu Gunsten des Auges getürkt. Auge wie Videokameras adaptieren, teilweise sogar lokal.

Nöö, darum ging's nicht. Ein Foto soll die Dynamik abbilden können, die das Auge in einer Szene und näherungsweise gleichzeitig sieht (so die Frage in diesem Thema), nicht die Kamera unter Ausnutzung von der gesamten Bandbreite von Blende und Belichtungszeit, aber dann zwangsläufig in mehreren Fotos.

Nur unter sehr günstigen Bedingungen.
Streulicht liegt bei 0,3% bis 0,5%. Das ist etwa 1:200 bis 1:300.
Damit Objektive 14 Blenden schaffen, muß das Bild fast komplett aus relativ dunklen Elementen bestehen (Sternenhimmel). Größere helle Flächen (z.B. das Testbild, mit dem der DIN-Kontrast gemessen wird) machen Sensoren schon bei 1:500 durch Streulicht zu.

Meines Wissens sind die 14EV Dynamik gemessen, mit Objektiv.



Gruß, Matthias

 

[Frank Klemm]

Nöö, darum ging's nicht. Ein Foto soll die Dynamik abbilden können, die das Auge in einer Szene und näherungsweise gleichzeitig sieht (so die Frage in diesem Thema)

Die Forderung kann nicht überprüft werden.

Die Dynamik, die das Auge aufnehmen kann, ist sehr gering (bei jungen Menschen irgendwo bei 1:60 bei <2° Winkelabstand, im Alter weiter fallend).
Bei einem Super-Teleobjektiv kommt dieser geringe Wert des (bloßen) Auges voll
zum Tragen. Erst bei kürzeren Brennweiten nimmt der Wert zu, da die Blendwirkung des Auges durch größere Winkelabstände reduziert wird.

Welchen Winkelabstand willst Du als Referenz nehmen? 1°, 2°, 3°, 5°, 10°, 15°, 30°, 45°, 60°, 90°, 120°, 180°? Welche Referenzhelligkeit? Alter des Beobachters?

Meines Wissens sind die 14EV Dynamik gemessen, mit Objektiv.

So, so.
Bitte *etwas* besser recherchieren.

An jeder unvergüteten Glasfläche werden bei senkrechtem Lichtauffall so 3% bis 6% des Lichts reflektiert. Durch MC-Beschichtungen reduziert man diese auf 0,15% bis 0,2% (440 nm...630 nm). Nun hat man bei Festbrennweiten so um die 10 bis 15 Grenzflächen. Macht insgesamt typ. 2% bis 3% vagabundierendes Licht. Mittels Lichtfallen und geschicktem Design kann man davon ca. 90% unschädlich machen.
Bleiben so 0,2% bis 0,3% bei Festbrennweiten.

Die Dynamikkurven von DXOmark zeigen selbst bei 0,005% der Maximalhelligkeit noch keine Andeutung einer Abflachung.

Zum zweiten sollte man sich überlegen, wie man selbst Sensormessungen durchführen würde. Ziele:

• unabhängig von der Optik (Streulicht, Vignettierung, Absorption, Reinheit)
• Messwerte von mehr als 9 Blendenstufen bei heutigen Objektiven möglich
• wenig willkürliche Festlegungen notwendig (Idealwert: 0 willkürliche Festlegungen)
• einfach und schnell durchzuführen
• Reproduzierbarkeit

 

[Gast_194966]

Welchen Winkelabstand willst Du als Referenz nehmen?

Ich will gar nichts als Referenz nehmen. Da musst Du den Fragesteller fragen.

So, so.
Bitte *etwas* besser recherchieren.

Dann wirst Du uns bestimmt gleich erklären, wie es denn dann gemessen wird.

Zum zweiten sollte man sich überlegen, wie man selbst Sensormessungen durchführen würde.

Auch da: Ich will gar keine Sensormessungen machen.



Gruß, Matthias

 

[Stempel]

Was hindert Dich daran, statt R, G und B folgende Pixelfarben zu verwenden:
Y = R+G+B
P = R+G
Q = G+B
Damit bekommst Du bessere Quanteneffizienzen (geringeres Luma-Rauschen), aber auch stärkeres Chroma-Rauschen.

Besser ist sicher, den Photoeffekt in voller Schönheit auszukosten. Wertet man die Energie der Photonen direkt aus, anstatt nur 'rausgekloppte Ladungsträger zu zählen, braucht's für'n schönes Farbfoto keinen Farbfilter.

Wir warten...

Gruß, Wolfgang

 

[RSM]

Damit bekommst Du bessere Quanteneffizienzen (geringeres Luma-Rauschen), aber auch stärkeres Chroma-Rauschen.

Mehr Photonen bekomme ich einfach (das Christkind hat da gerade was Schönes angedeutet), bessere Farben anderseits...
Ideal wären allerdings dichroische Strahlteiler, unter einer Mikrolinse wird gleich ein AA-filterloser RGB(+ vielleicht noch ein paar zusätzliche Farben)-Sensor draus.

 

[Stuessi]

Also beim letzten Ausmessen waren die Dinger breitbandig bis zum Abwinken...

Meine Untersuchungen sind zwar schon länger her, aber viel wird sich nicht geändert haben.
Aufbau: Prismenspektrometer
Kamera: Minolta Dynax 7D
12-Bit RAW-Werte wurden ausgelesen.

 

[Gast_116464]

Hallo!

Nachdem der von mir heute erst eröffnete Thread wegen Streitereien direkt vom Moderator wieder geschlossen wurde, versuche ich hier mal mein Glück...

Ich fragte nach den Kameras mit dem höchsten Dynamikumfang, da seit einiger Zeit Pixel und Auflösung heute eher nebensächlich sind, da mehr als ausreichend.

Wo ich wirklich Unterschiede gesehen habe, war z.B. bei meiner damaligen NIKON D90, wenn ich ADL (o.ä.) ein- und ausgeschaltet habe. Das hatte damals sehr beeindruckend funktioniert, war der Unterschied am Himmel doch dramatisch:

Ohne ADL (oder wie das auch immer hieß) hatte ich eine eintönig weiße Fläche, mit ADL hingegen waren Wolken und zart-blaue Lücken erkennbar! Eine derart gute und wirksame Funktion habe ich derzeit bei meiner EOS 550D nicht (auch wenn ich keinen direkten Vergleich mehr machen kann, vielleicht kann die EOS das ja "von Haus aus").

Was ich sagen wollte, ist, dass ein hoher Dynamikumfang manchmal entscheidend sein kann, gerade auch bei Landschaftsfotografie.

Von daher verstehe ich auch nicht, warum immer alle auf den Pixeln herumreiten und die Dynamik völlig unter den Tisch fällt. Vermutlich ist das Thema zu komplex für's gemeine Volk

 

[Gast_308519]

Lies mal diese Threads dazu:

Zahlen, Fakten hier:
http://www.sensorgen.info/
http://www.dxomark.com/index.php/Cameras/Camera-Sensor-Ratings/(type)/usecase_landscape

Sensorqualitäten / DxOmark Scores erläutert
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1190935

Video: Überlegenheit Sony-vs. Canon-Sensoren bzgl. Dynamikumfang
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1122313

Sensor D600 24Mpx Messwerte (u.a. Dynamikumfang)
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1144893

Sony-Sensor-Vorsprung vor Canon: Hier Amateur-KB-Sensoren
https://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=1128716

Mehr als da zu lesen und zu sehen ist, wird es eventuell nicht brauchen.

Die Threads sind allerdings nach 5-15 Posts oder so alle zur gläsernen Therapie-Sitzung beim Psychiater verkommen. Muss man nicht wirklich zu Ende lesen.

 

[Gast_116464]

Wow, das sind sehr interessante Infos. Schade nur, dass die SONY RX-1 bei den meisten dieser Vergleiche noch nicht vorkommt, das würde mich mal interessieren!

 

[burkhard2]

Wow, das sind sehr interessante Infos. Schade nur, dass die SONY RX-1 bei den meisten dieser Vergleiche noch nicht vorkommt, das würde mich mal interessieren!

Bei DxO steht sie doch mit drin. Ansonsten sollte sie sich nicht wesentlich von der Nikon D600 unterscheiden, die hat auch einen 24 MPx-Sony-Sensor, soweit ich weiss (die Typenbezeichnung in http://nikonhacker.com/wiki/Camera_Matrix passt zu den Sony-Sensoren), die Abmessungen der Sensoren sind aber lt. DxO etwas verschieden — identische Sensoren sind es also wohl nicht.

L.G.

Burkhard.

 

[whr_]

Es ist so ziemlich genau die hälfte.

Wohl kaum. Wobei eine Diskussion darüber wenig bringt, solange wir uns nicht über das Spektrum verständigt haben.

Bei rein grünem Licht, das im Peak der grünen Filterschicht liegt, kommt auf 50% der Sensoren ein größerer Teil (je nach Restverlust der Filterschicht) des Lichtes an - aber auch die Mikrolinsen sind nicht perfekt. Auf den beiden anderen Pixeln so gut wie nichts. Macht theoretisch weniger als 50% für diese Lichtfarbe. Bei andersfarbigem Licht sieht das viel schlechter aus.

Eine Canon 5DII hat bei der grünen Peakwellenlänge einen geometrischen Quantenwirkungsgrad von 17% auf den grünen Pixeln und je etwa 1% auf den roten und blauen. Für ein weißes Spektrum mit Sonnenlichtverteilung dürften daraus etwa 10-15% im Mittel resultieren.
http://www.cameralabs.com/forum/viewtopic.php?t=12540
Bei dieser Kamera werden also mindesten 85% des Lichts weggeworfen, oder anders gesagt, theoretisch wären noch 2,5 LW Potential (z. B. mit einem reinen S/W-Sensor), mit einer idealen Bayer-Pattern-Kamera aber nur noch gut 1 LW.

Warum baut man dann nicht die Technik dieser HDRS´s in die Sensoren der normalen Digitalkameras ein? Niemand bräuchte mehr die aufwendige HDR-Technik! Oder haben die andere Nachteile?

Der Signal- Rausch-Abstand ist bei solchen Sensoren auch bei viel Licht niedrig, weil die Pixel selbst schon logarithmieren, um die nachfolgende Elektronik bei viel Licht nicht zu übersteuern.

Anwendung z. B. in der Kfz-Technik - dort soll eine Frontkamera nachts den dunkel gekleideten Fußgänger oder unbeleuchteten Radfahrer trotz Blendung durch Scheinwerfer des Gegenverkehrs erkennen - etwas, was das Auge mit seinem angeblich so tollen Dynamikbereich nicht schafft.

Wo ich wirklich Unterschiede gesehen habe, war z.B. bei meiner damaligen NIKON D90, wenn ich ADL (o.ä.) ein- und ausgeschaltet habe. Das hatte damals sehr beeindruckend funktioniert, war der Unterschied am Himmel doch dramatisch:

Das hat aber nichts mit dem Sensor zu tun. JPEG hat nur 8 Bit. Wenn Du die Dynamik des Sensors ausschöpfen willst => RAW.

 

[burkhard2]

JPEG hat nur 8 Bit. Wenn Du die Dynamik des Sensors ausschöpfen willst => RAW.

JPEG kann auch bei 8 bit mehr Dynamikumfang als RAW haben — mit Adobe RGB (Gamma 2.2) kommt man theoretisch auf 8 · 2,2 = 17,6 Blendenstufen. JPEG mit sRGB liegt aber deutlich darunter (irgendwo zwischen 12 und 13 Blendenstufen, wenn ich mich richtig erinnere).

L.G.

Burkhard.

 

[whr_]

JPEG kann auch bei 8 bit mehr Dynamikumfang als RAW haben — mit Adobe RGB (Gamma 2.2) kommt man theoretisch auf 8 · 2,2 = 17,6 Blendenstufen.

Völlig einverstanden - aber dann verschenkst Du halt Signal-Rauschabstand (oder Tonwertauflösung) in den helleren Bereichen.

Um mich zu präzisieren: die JPEG-Ausgabe hat nur 8 bit. Deshalb mußt Du Dich bei der JPEG-Erstellung - wenn diese in der Kamera passiert, dann dort - entscheiden, wie Du die 12 oder 13 oder 14 Bit Dynamik des Sensor in die 8 bit des Ausgabeformats reinquetschst. Oben weglassen, unten weglassen, und dazwischen zusammenstauchen, all das wird dabei passieren. Der Zusammenhang zwischen Sensor- und Ausgabeseite heißt Tonwertkurve - z. B. hier für 11 auf 8 bit. Sinnvolle Tonwertkurven haben immer diese S-Grundform.

Mit ADL machst Du die Tonwertkurve flacher als ohne. Andere Einstellungen in der Kamera z. B. für den Kontrast beeinflussen sie ebenfalls. Wenn Du nur JPEG photographierst, mußt Du die Entscheidung über die Tonwertkurve vor der Aufnahme treffen, und kannst sie nachher nicht mehr ohne deutlichen Qualitätsverlust korrigieren.

 

[Berschi]

Die Threads sind allerdings nach 5-15 Posts oder so alle zur gläsernen Therapie-Sitzung beim Psychiater verkommen.

Das verwundert auch nicht wirklich, muss man ehrlich zugeben.
Ist ja auch vor allem ein psychisches Problem, wenn der Dynamikumfang heutiger Sensoren, egal welchen Herstellers, nicht ausreicht

Aber nichtsdestotrotz scheint zur Zeit der Samsung-Sensor oder der von Toshiba das Maß der Dinge im Punkt Dynamik zu sein.
Aber : je nach verwendetem Test gewinnt eh immer mal wieder ein anderer die Wertung und in der Praxis sind diese Tests größtenteils wertlos.

Gruß
Peter