Was bringt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

[Gast_194966]

Moin!

Canon scheint der einzige Kamerahersteller zu sein, der seine Raw-Werte mit einem Offset versieht. Schwarz wird bei allen anderen Herstellern als 0 gespeichert, bei Canon aber bspw. als 1023 (in einer 14bit-Datei). Der Grund dafür soll sein, dass das Ausleserauschen zu Messwerten unter 0 führen kann, die bei Canon korrekt erfasst würden, bei allen anderen aber als 0 gespeichert würden.Aber nur das Ausleserauschen hat diesen Effekt, Photonenrauschen erzeugt keine Messwerte unter 0.

So weit, so gut, das klingt ja bei Canon erstmal "ehrlicher". Aber was machen die damit? Wie hilft ihnen die korrekte Erfassung des statistischen Ausleserauschens bei einzelnen Fotos? Bei Mittelung mehrerer Fotos mit viel Dunkelanteil (Astrofotografie) ist der Vorteil offensichtlich. Aber sonst?

Und angeblich führt dieses Verfahren zu deutlich geringerer Dynamik der Canon-Sensoren bei geringen ISO. Wieso das? Die "verlorenen" 1023 Werte einer 14bit-Datei erklären nur 0,1LW weniger.

Und schließlich sind angeblich die Messwerte von DxOMark systematisch falsch, weil sie angeblich nicht berücksichtigen, dass Canon-Raws mehr Rauschen erfassen als andere. Auch dort kann ich bis runter zum Rauschabstand 0dB keinen nennenswerten Fehler erkennen, selbst wenn DxOMark das wirklich nicht berücksichtigen sollte.



Gruß, Matthias

 

[Gast_175389]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Da Nikon mit den Sony- und Toshiba-Sensoren nun ebenfalls (endlich) was für Astro taugt und die bekannten Fehler nicht mehr produziert, frag ich mich wie die das geregelt bekamen (ohne Offset)

 

[Gast_194966]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Das "Sterneverschlucken" hatte nichts mit (statistischem) Rauschen und dem Offset zu tun, sondern war eine etwas rabiate Methode, Hotpixel zu korrigieren. Da hilft ein Offset auch nichts.


Gruß, Matthias

 

[Gast_175389]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Ah... Ok. Danke für die Infos.

 

[SuperTex]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

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[Gast_194966]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Diesen Offset braucht man, weil die ueblichen ADCs keine negativen Werte darstellen koennen. Wenn man keinen Offset verwendet, schneidet man die Haelfte des Rauschens einfach ab.

Kannst Du das etwas näher erläutern und Dir dazu angucken, was ich oben schon geschrieben habe?

Was dazu fuehrt, dass die ganzen Messwerte (Rauschen, Dynamikbereich) fuer die Fuesse sind. Serioes geht anders.

...und zwar möglichst ohne solche Polemik!


Gruß, Matthias

 

[Maximus]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Wenn man keinen Offset verwendet, schneidet man die Haelfte des Rauschens einfach ab.

Die Hälfte schneidet man nur ab, wenn man ein Bild hat, was zu 100% echt schwarz ist (bzw. ohne Rauschen wäre). Das wird aber nie in einem Foto vorkommen. Der Anteil des Underflow in 99,99% aller Fotos wird sogar bei ziemlich exakt null liegen, da vermutlich immer mehr Belichtungs da ist, als das Ausleserauschen auf Null bringen könnte.

 

[SuperTex]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

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[Gast_194966]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Rauschen ist Standardabweichung um einen Mittelwert, aber nicht um null. Können wir uns darauf einigen?


Gruß, Matthias

 

[hexdump]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Schwarz wird bei allen anderen Herstellern als 0 gespeichert, bei Canon aber bspw. als 1023 (in einer 14bit-Datei).

Der Blacklevel liegt seit der 7D meist bei 2048.
Schätze, bei hohen ISO haben die 1024 nicht mehr ausgereicht, denn die Verstärkung geht in beide Richtungen. Also werden auch die "negativen" Werte grösser.

 

[Berschi]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Bei Mittelung mehrerer Fotos mit viel Dunkelanteil (Astrofotografie) ist der Vorteil offensichtlich. Aber sonst?

Genau das wird einer der Gründe sein, warum bei Astrofotografen, die mit DSLR unterwegs sind, nach wie vor Canon die Marke der Wahl ist.
Es werden keine schwachen Sterne in den RAW kameraintern weg entrauscht

Canon hat offenbar (wie schon DXO bemerkt) von allen Herstellern den ehrlichsten RAW-Output.


Viele Grüße
Peter

 

[SuperTex]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Canon hat offenbar (wie schon DXO bemerkt) von allen Herstellern den ehrlichsten RAW-Output.

So ist das. Erstaunlich ist nur, dass DxO die Mogeleien anderer Hersteller einfach so hinnimmt.

 

[SuperTex]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

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[Gast_194966]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

So ist das. Erstaunlich ist nur, dass DxO die Mogeleien anderer Hersteller einfach so hinnimmt.

Würdest Du die "Mogeleien" bitte mal genauer erläutern. Bislang erkenne ich zumindest keine nennenswerten.


Gruß, Matthias

 

[Gast_194966]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Der Blacklevel liegt seit der 7D meist bei 2048.
Schätze, bei hohen ISO haben die 1024 nicht mehr ausgereicht, denn die Verstärkung geht in beide Richtungen. Also werden auch die "negativen" Werte grösser.

Dann eben 2048, meinetwegen. Aber das muss man sich eigentlich auf der Zunge zergehen lassen: Welche negativen Werte werden größer? Aber vor allen Dingen: Was machen die mit denen? Wobei helfen die?


Gruß, Matthias

 

[Maximus]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Nein, das Rauschen pendelt ja um die analoge Null-Linie. Wenn ich davon den unteren Teil kappe, fallen ganz schwache Signale unter den Tisch und die ganze Statistik ist falsch.

Nein, es pendelt eben nicht um die Null-Linie. Es pendelt um die von den ausgeschlagenen Elektronen erzeugten Spannungswert. Der ist nur null, wenn keine Elektronen da sind. In aller Regel werden mehr Elektronen da sein als Ausleserauschen, dann kann es auch keine negativen Werte geben, die bei anderen Herstellern abgeschnitten werden.

Relevant kann das erst werden, wenn man wirklich große Teile im Bild schwarz hat und über mehrere Bilder mitteln will.

 

[W.Peters]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Gibt es auch eine Erklärung für Dumme?

Es gibt durchaus DACs die auch negative Werte darstellen können und da Canon einen großen Bedarf hat, bekommen sie was sie möchten. Der Nachteil bei negativen Werten ist aber die negative Spannungsversorgung, da wird man gerne drauf verzichten.

So, jetzt lese ich den Sensor aus. Hat er kein Licht bekommen ist der Wert NULL. Weniger geht nicht. Es könnte aber sein das mir die Abstufung zur nächsten Helligkeit Stufe zu grob ist. Abhilfe wurde es schaffen den unteren Bereich zu spreizen und so feinere Abstufungen in den dunkleren Bereichen zu erzielen.

Aber wo ist jetzt das Problem?

 

[Gast_194966]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Genau das wird einer der Gründe sein, warum bei Astrofotografen, die mit DSLR unterwegs sind, nach wie vor Canon die Marke der Wahl ist.
Es werden keine schwachen Sterne in den RAW kameraintern weg entrauscht

Weißt Du denn, welchen Effekt ich meine? Das Verschlucken von Sternen hat, wie bereits erwähnt, nichts damit zu tun.


Gruß, Matthias

 

[SuperTex]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Nein, es pendelt eben nicht um die Null-Linie. Es pendelt um die von den ausgeschlagenen Elektronen erzeugten Spannungswert. Der ist nur null, wenn keine Elektronen da sind. In aller Regel werden mehr Elektronen da sein als Ausleserauschen, dann kann es auch keine negativen Werte geben, die bei anderen Herstellern abgeschnitten werden.

Falsch. IdR sind die Signalketten AC-gekoppelt, schlicht weil der DC-Offset der Ladungsverstaerker die nachfolgenden Stufen uebersteuern wuerde. Desweiteren wird 0 oder 1023 als Mittelwert aktiv stabilisiert, damit z.B. Temperaturschwankungen ausgeglichen werden. Und wenn keine "ausgeschlagenen" Elektronen vorhanden sind, dann rauscht der Ausgangs-FET immer noch. Und was danach kommt, auch.

 

[Gast_194966]

AW: Was bingt der Schwarzwert-Offset bei Canon?

Falsch.

Das mittlere Signal der betrachteTen Pixel sei 100. Photonenrauschen führt zu einer Standardabweichung von ±10 (Poissonverteilung, also alles positiv). Wie groß muss das Ausleserauschen sein, damit nennenswert negative Werte unter null auftreten können? Und was passiert, wenn ich die dann trotzdem einfach als 0 erfasse?

Und jetzt rechne das mal für den dunkelsten Wert, der DxOMark überhaupt interessiert, nämlich bei SNR=0dB.



Gruß, Matthias