Wozu Modus M???

[Alfons]

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Also genauso wie beim Film. Da konnten wir auch die Empfindlichkeit hochdrehen und dies durch eine Push-Entwicklung ausgleichen. Eine Digitalkamera nutzt das elektronische/digitale Äquivalent einer Push-Entwicklung, wenn man ISO-Werte oberhalb der Grundempfindlichkeit des Sensors wählt – und eine digitale Pull-Entwicklung, wenn man einen ISO-Wert unterhalb der Sensor-Empfindlichkeit wählt. Die analoge und die digitale Fotografie sind sich näher, als manche glauben.

 

Ja, so kann man das vergleichen, wie ich das ja auch schon bereits geschrieben hatte.

 

Ich vergleiche für mich das gerne mit einem entwickelten Dia Film, den wir vom Sensor geliefert bekommen. Denn beim Diafilm ist ebenfalls Überbelichtung zu vermeiden, weil was schon völlig durchsichtig ist, liefert keine weiteren Bildinformationen mehr. Dia Aufnahmen zur Weiterverarbeitung im Print, hat man gerne etwas unterbelichtet, damit keine Überbelichtung drauf war. Eine Dia-Aufnahme hat einen weit größeren Kontrastumfang, als Fotopapier, sodaß man bei der Belichtung des Fotopapiers, dann die Unterbelichtung wieder ausgleichen konnte.

 

Beim Negativfilm dagegen galt es, Unterbelichtung zu vermeden, denn da war noch völlig durchsichtig, was zu dunkel war.

 

Ganz zutreffend ist dieser Vergleich allerdings nicht, da die Dia-Aufnahme auch ein Endprodukt war, das man mit dem Dia-Projektor vorführte. Und daher galt es, mit der richtigen Belichtung sehr genau zu sein.

[Robanna]

a never ending story........

[Alfons]

<sarkasmus>Ja, Kamerahersteller sind nicht recht bei Bewusstsein. Kameras zu konstruieren, das macht man ja auch im Schlaf; irgendeine geistige Tätigkeit ist dazu nicht erforderlich.</sarkasmus>

 

Ja anscheinend ist manchen Kameraherstellern wirklich nicht zum Bewußtsein gekommen, wofür der Fotograf etwas braucht. Ein trauriges Kapitel ist da die AE-Lock Taste, der jemand diesen sinnverdrehenden Namen gegeben hat.

 

Bei meiner Olympus SP-350 ist der AE-Lock bei Modus A und Modus M richtig realisiert. Die Taste fixiert da nämlich nur den Helligkeitswert, damit die Belichtung nicht mehr hüpft. Der Fotograf kann aber Blende, Verschlußzeit und EV-Korrektur selber noch ändern.

 

Bei meiner Fuji X20 haben sie aber nicht gründlich nachgedacht und den AE-Lock so wie das Halbdrücken des Auslösers realisiert - manuelles Verstellen von Blende, Zeit und EV-Korrektur nicht mehr möglich - und das sollte etwas Unterschiedliches sein. Wenn man etwa bei Spotmessungen die Helligkeit fixiert, etwa beim Messen auf den hellsten Teil, möchte man gerne noch die Belichtungseinstellungen ändern.

 

Normalerweise mißt man erst die Heligkeit und entscheidet im Anschluß, welche Zeit, Blende und ISO von dem was man sich vorstellt zur gemessenen Helligkeit paßt und entscheidet sich für den Kompromiß, der einem am Besten zusagt.

 

Und was den manuellen Modus betrifft, haben beide Kamerahersteller nicht richtig nachgedacht. Den AE-Lock gibt es nämlich für Modus M nicht.

 

Der AE-Lock sollte schließlich nicht nur die Automatik auf einen Helligkeitswert fixieren, der AE-Lock sollte auch im Modus M das Hüpfen der Belichtungsanzeige unterbinden.

 

Bei jedem Belichtungsmesser wird nach der Messung der Helligkeitswert angezeigt und bleibt so stehen. Muß man sich jetzt einen extra Belichtungsmesser besorgen, weil die Kamerahersteller denken, im Modus M braucht man den Lock nicht?

[DCN-XE1]

 

 

Wie sollte das geschehen? Du meinst ja, dass sich die ISO-Empfindlichkeit des Sensors mit der Signalverstärkung änderte, aber da gibt es ein kleines Problem …

 

...

 

ist die Beschreibung hier korrekt???

 

Sensorempfindlichkeit ISO bei Digitalkameras

 

Im Grunde genommen ist das einem Drucksensor sehr ähnlich. Das Sensor "Die" liefert nur eine Empfindlichkeit, in diesem Fall der Druck, bei dem Bildsensor die Lichtmenge.

 

Um das Ausgangssignal nutzen zu können, muss häufig oder gar grundsätzlich, verstärkt werden. Wenn die einfallende Lichtmenge klein ist, entsprechend ist das Ausgangssignal gering, muss offensichtlich das Ausgangssignal noch mehr verstärkt werden, um überhaupt bearbeitet werden zu können.

 

Ist das nicht die ISO Empfindlichkeit???

 

Gruß

[mjh]

Um das Ausgangssignal nutzen zu können, muss häufig oder gar grundsätzlich, verstärkt werden. Wenn die einfallende Lichtmenge klein ist, entsprechend ist das Ausgangssignal gering, muss offensichtlich das Ausgangssignal noch mehr verstärkt werden, um überhaupt bearbeitet werden zu können.

 

Ist das nicht die ISO Empfindlichkeit???

Ähem, nein. Was meinst, warum ich oben so ausführlich beschrieben habe, was tatsächlich passiert und welche Rolle die Verstärkung dabei spielt?

[Alfons]

a never ending story........

 

Nein, jetzt sollten wir das mit dem Sensor endlich auf die Reihe gebracht haben. Die unterschiedliche Begriffsverständnis Bildsensor = Bildwandler und Bildsensor ungleich Bildwandlern rührt vom unterschiedlichen Aufbau von CCD- und CMOS-Sensoren her.

 

CCD-Bildwandler können pixelweise leicht von der Kameraelektronik ausgelesen werden, daher braucht der Sensor auch fast nur aus dem Bildwandler bestehen:

 

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Schema des CCD-Sensors

 

 

CMOS-Bildwandler dagegen sind sehr kompliziert und aufwändig anzusteuern und benötigen daher eine speziell für den betreffenden Bildwandler abgestimmte komplexe Elektronik, die der CMOS-Sensor mitenthalten muß:

 

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Schema des CMOS-Sensors

 

Quelle: Bildsensoren

 

Vielleicht sollte man zur besseren Verständigung Bildwandler schreiben, wenn man diesen meint.

 

Und die Empfindlichkeit des C-MOS Sensors ist auch nicht fest:

 

Empfindlichkeit

 

Die Empfindlichkeit der CMOS Sensoren ist sehr hoch, weil die Elektronen/Spannungs-Wandlung im Pixel stattfindet. Hier können sehr hoch verstärkende Transistoren eingesetzt werden, die einen niedrigen Stromverbrauch haben. Das Problem der Verstärkung auf jedem Pixel ist, dass fertigungsbedingt Ungleichmäßigkeiten in der Verstärkung auftreten, so dass bei gleicher Beleuchtung nicht jeder Sensor das gleiche Signal liefert, was sich als Rauschen im Bild bemerkbar macht. Dieses Problem lässt sich durch eine entsprechende Verschaltung minimieren - APS Sensoren (Active Pixel Sensor). Die Verschaltung des CMOS Sensors ermöglicht eine sehr kompakte Bauweise.

 

Quelle: Bildsensoren

[DCN-XE1]

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Ähem, nein. Was meinst, warum ich oben so ausführlich beschrieben habe, was tatsächlich passiert und welche Rolle die Verstärkung dabei spielt?

 

Also, sind wir einig (oder auch nicht ) dass ein Sensor im wesentlichen aus einer Messzelle und eine Signalverstärkung besteht???

 

Du hast geschrieben, dass z.B. bis ISO 1600 eine Signalverstärkung besteht, darüber hinaus nicht mehr!? Meine Frage: welches Ausgangssignal leifert der Bildsensor für ISO 6400 beipsielweise?

 

Momentan kann ich zu dem Bildsensor nichts sagen, aber ich kann mir vorstellen, dass auch hier ähnlich einem Drucksensor ist, den ich etwas besser kenne.

 

Z.B. ich brauche einen Sensor für 75 mbar und Ausgangssignal bis 4,5V. Ich bekomme aber nur Messzelle entweder für 50mbar oder 100mbar. Was mache ich? ich nehme die 100mbar Messzelle, satt Aussgangssignal auf 4,5V zu verstärken, verstärke ich beispielweise auf 6V und zweige 4,5V für 75mbar ab. Dann habe ich einen 75mbar Sensor!!! obwohl der Kern, das Sensor "Die" eigentlich eine 100mbar Messzelle ist. Die Genauigkeit leidet darunter etwas.

 

So ähnlich müsste auch die ISO Empfindlichkeit des Bildsensors funktionieren. Man hat bestimmte Verstärkungsfaktoren für bestimmte ISO-Zahlen. Die Zwischenstufen zweigt man von dem verstärkten Signal ab.

 

Idealerweise hat man nur einen Verstärkungsfaktor über den gesamten Bereich.

 

Dass bei höheren ISO Zahlen das Rauschen stärker ist, müsste von Signalverstärkung kommen, oder???

 

Gruß

 

Nguyen

[Alfons]

 

Dass bei höheren ISO Zahlen das Rauschen stärker ist, müsste von Signalverstärkung kommen, oder???

 

Gruß

 

Nguyen

 

Naja, nicht allein von der Verstärkung. Licht ist ja auch kein konstanter Lichtstrom. Bei wenig Licht treffen wenig Lichtquanten (oder Photonen) das Pixel und das Auftreffen ist nicht gleichmäßig, sondern streut statistisch. Das Problem des Rauschens besteht bei kleinem Pixel, wenig Licht und kurzer Verschlußzeit folglich immer.

[mjh]

Also, sind wir einig (oder auch nicht ) dass ein Sensor im wesentlichen aus einer Messzelle und eine Signalverstärkung besteht???

Nein, die Signalverstärkung hat nichts mit dem Sensor an sich zu tun. Ein Bildsensor enthält für jedes Pixel eine Fotodiode (oder allgemeiner ein Bauelement, das Photonen absorbiert und mit der so gewonnenen Energie Elektronen freisetzt) und einen Ladungsspeicher – also im Prinzip einen Kondensator. Hinzu kommt die Ausleseelektronik, wobei CCDs im Eimerkettenprinzip ausgelesen werden, indem die Ladungen jeweils ein Pixel weiter ’runter in der Spalte gereicht werden und dann die Pixel jeweils einer Zeile wiederum im Eimerkettenprinzip zu den Ausgängen transportiert und dort die Ladungen in Spannungen umgewandelt werden; bei CMOS-Sensoren können die Pixel dagegen direkt ausgelesen werden – so ähnlich wie man jede Speicherzelle eines RAM-Chips direkt ansprechen kann. Schließlich muss man noch die Anti-Blooming-Gates hinzurechnen, die überschüssige Ladungen (die im Ladungsspeicher eines Pixels keinen Platz mehr finden) ableiten – wenn das nicht gelingt, überfluten solche überschüssigen Ladungen entweder die anderen Pixel in derselben Spalte (bei CCDs) oder die benachbarten Pixel (bei CMOS-Sensoren).

 

Das ist die Grundfunktionalität eines Bildsensors. Im erweiterten Sinne zählt man aber auch noch die Farbfilter und Mikrolinsen jedes Pixels sowie das UV/IR-Filter und, soweit vorhanden, das Tiefpassfilter zum Sensor.

 

Du hast geschrieben, dass z.B. bis ISO 1600 eine Signalverstärkung besteht, darüber hinaus nicht mehr!? Meine Frage: welches Ausgangssignal leifert der Bildsensor für ISO 6400 beipsielweise?

Das wäre 1/4 der maximalen Ausgangsspannung, die man wiederum im Datenblatt des Sensors nachlesen müsste – ohne jede Verstärkung wäre es nur 1/32. Der verstärkte Wert könnte um die 100 mV liegen, nur um mal eine Hausnummer zu nennen.

 

Z.B. ich brauche einen Sensor für 75 mbar und Ausgangssignal bis 4,5V. Ich bekomme aber nur Messzelle entweder für 50mbar oder 100mbar. Was mache ich? ich nehme die 100mbar Messzelle, satt Aussgangssignal auf 4,5V zu verstärken, verstärke ich beispielweise auf 6V und zweige 4,5V für 75mbar ab. Dann habe ich einen 75mbar Sensor!!! obwohl der Kern, das Sensor "Die" eigentlich eine 100mbar Messzelle ist. Die Genauigkeit leidet darunter etwas.

 

So ähnlich müsste auch die ISO Empfindlichkeit des Bildsensors funktionieren. Man hat bestimmte Verstärkungsfaktoren für bestimmte ISO-Zahlen. Die Zwischenstufen zweigt man von dem verstärkten Signal ab.

Zunächst einmal geht es ja nur darum, dass man eine Komponente mit einer bestimmten Ausgangsspannung (den Bildsensor) mit einer anderen Komponente (den A/D-Wandler) koppeln will, die wiederum eine bestimmte Eingangsspannung braucht. Für die nötige Anpassung dient ein Verstärker. Hier gibt es nur einen optimalen Verstärkungsfaktor, nämlich den, bei dem der Sensor den A/D-Wandler einerseits nie übersteuert (so dass bestimmte Helligkeitswerte nicht digitalisiert werden könnten) und der Eingangsbereich des Wandlers andererseits auch voll ausgenutzt wird – sonst würden bei einem 14-Bit-Wandler vielleicht nur 13 oder 12 Bits genutzt.

 

Kameras können die Verstärkung aber nun noch über diese Grundverstärkung hinaus weiter anheben – damit entfernen sie sich vom optimalen Wert, was sich darin äußert, dass der Dynamikumfang mit steigender Verstärkung schrumpft. Im Interesse eines geringeren Rauschens nimmt man das aber in Kauf.

 

Dass bei höheren ISO Zahlen das Rauschen stärker ist, müsste von Signalverstärkung kommen, oder???

Der größte Faktor ist das Quantisierungsrauschen, und dieses Rauschen wird durch eine größere Verstärkung vor der Quantisierung verringert. Aber das gilt eben nur im mittleren ISO-Bereich; ab ISO 800 und spätestens bei ISO 1600 bringt das bei modernen Sensoren nichts mehr; dann dominieren das Photonenrauschen und die Rauschanteile, die in den analogen Schaltkreisen des Sensors selbst entstehen, und diese werden wie das Signal mitverstärkt – der Rauschabstand bleibt also gleich. Wenn eine weitere Verstärkung das Rauschen nicht mehr reduziert, den Dynamikumfang aber verringert, macht sie keinen Sinn mehr, und deshalb verzichtet man auch darauf.

 

Wie gesagt: Die regelbare Verstärkung hat in einem Bereich von etwa ISO 200 bis 800 ihren Sinn; bei ISO-Werten darunter und darüber passt man den Verstärkungsfaktor aber nicht mehr an, weil das kontraproduktiv wäre. Und prinzipiell könnte man auf die Regelung der Verstärkung ganz verzichten; dann wäre zwar das Rauschen bei bestimmten ISO-Werten etwas höher, aber man könnte immer noch am ISO-Regler drehen. Die regelbare Verstärkung ist nicht notwendig, um mit regelbaren ISO-Werten zu fotografieren.

[Alfons]

Nein, die Signalverstärkung hat nichts mit dem Sensor an sich zu tun. Ein Bildsensor enthält für jedes Pixel eine Fotodiode (oder allgemeiner ein Bauelement, das Photonen absorbiert und mit der so gewonnenen Energie Elektronen freisetzt) und einen Ladungsspeicher – also im Prinzip einen Kondensator ...

 

Was ein Sensor ist, was dazugehört oder nicht, bestimmen nicht Fotografen, sondern die Kunden - etwa Kamerahersteller - die einen solchen kaufen wollen - und einen Bildwandler mit vielen Millionen Pins wollen sie bestimmt nicht kaufen. Wir sprechen hier also nicht vom Sensor, sondern vom Bildwandler. Und ob da die Pixel nur durch Fotodioden oder durch Fototransistoren relalisiert sind, ist auch nicht festgelegt. Transistoren verstärken. Und ob alle Transistoren mit einer gleichen Grundspannung betrieben werden, oder ob man mit verschiedenen Spannungen bereits im Pixel verstärkt, ist ebenfalls Sache der Hersteller. Und wenn sie dieses tun - wer will sie daran hindern -, dann findet die Verstärkung eben bereits im Pixel statt und der Bildwandler hat je nach Verstärkung damit auch eine unterschiedliche Empfindlichkeit. Und nach folgender Quelle wird das bei CMOS-Sensoren bereits getan, vielleicht nicht bei allen, aber die Technik ändert sich eben, und was früher war, bleibt nicht immer so:

 

Bildsensoren

 

Wie es allerdings derzeit bei den CMOS Sensoren in den Fuji Kameras gehandhabt wird, da bin ich überfragt.

[jamimages]

Also mal ehrlich -bizarr ist das ja jetzt ja schon etwas, oder? Wenn man nicht einfach nur gezielt gesteuert Fotos machen könnte, gerade im "M" Mode, was ich oft bevorzuge, ja dann hätte diese tolle Diskussion sogar Sinn. Aber diese Ebene wurde zwischenzeitlch wohl vom einen odr anderen verlassen. Trotzdem jedem seinen Spass.

[mjh]

Wie es allerdings derzeit bei den CMOS Sensoren in den Fuji Kameras gehandhabt wird, da bin ich überfragt.

Ich nicht. Aber um mal zum Ausgangspunkt zurückzukehren: Was es mit dem ISO-Wert auf sich hat, ist durchaus keine rein philosophische Frage, denn wenn man das verstanden hat, weiß man, wie man die besten Bildergebnisse erzielt. Und dafür ist es völlig unerheblich, ob eine etwaige Signalverstärkung auf demselben Chip wie der Sensor oder in einem diskreten Bauelement stattfindet; zu verstehen, ob und inwieweit eine regelbare Signalverstärkung etwas mit dem gewählten ISO-Wert zu tun hat, lohnt sich hingegen schon.

 

Die Frage ist natürlich. ob man es wissen will. Pferde … Tränke … you get the idea.

[Alfons]

Ich nicht. Aber um mal zum Ausgangspunkt zurückzukehren: Was es mit dem ISO-Wert auf sich hat, ist durchaus keine rein philosophische Frage, denn wenn man das verstanden hat, weiß man, wie man die besten Bildergebnisse erzielt. Und dafür ist es völlig unerheblich, ob eine etwaige Signalverstärkung auf demselben Chip wie der Sensor oder in einem diskreten Bauelement stattfindet; zu verstehen, ob und inwieweit eine regelbare Signalverstärkung etwas mit dem gewählten ISO-Wert zu tun hat, lohnt sich hingegen schon.

 

Die Frage ist natürlich. ob man es wissen will. Pferde … Tränke … you get the idea.

 

Dann wäre es Zeit mal wieder zum Thema "Wozu Modus M???" zurückzukehren. Und daß wir die ISO Einstellung bei den Ditalen Kameras verstellen können ohne daß wir ein falsch belichtetes Bild bekommen - anders als bei analogen Kameras, weiß schließlich jeder.

 

Demzufolge ist diese relativ frei wählbare ISO-Einstellung ein Punkt, der besondere Aufmerksamkeit verdient und auch Kamerahersteller sollten diesem Punkt mehr Aufmerksamkeit schenken und ihn bei der Handhabung digitaler Kameras mehr berücksichtigen.

 

Jedoch die Modi A, S und M sind an die Bedienung analoger Kameras mit voreingestelltem ISO-Wert angelehnt. Und der ISO-Wert ist umständlich im Menü zu verstellen. Wenn man dabei noch an die eingeschränkten Blenden für gute Bildqualität zwischen Sphärischer Aberration und Beugungsunschärfe bei den Kompakten Kameras mit kleinem Sensor denkt, dann macht es doch auch viel Sinn, die Blende voreinzustellen und die Belichtung mit Zeit und ISO zu regeln.

 

Und das wäre ein Punkt über den die Kamerahersteller noch besser nachdenken sollten. Modus M mit ISO AUTOMATIK ist für eine solche Einstellung von Zeit gegen ISO geeignet, allerdings wäre eine bessere Implementierung dieses Modus wünschenswert.

[Plotin]

Was schwebt dir da vor?

 

Gesendet ins Internetz

[DCN-XE1]

Nein, die Signalverstärkung hat nichts mit dem Sensor an sich zu tun. Ein Bildsensor enthält für jedes Pixel eine Fotodiode (oder allgemeiner ein Bauelement, das Photonen absorbiert und mit der so gewonnenen Energie Elektronen freisetzt) und einen Ladungsspeicher – also im Prinzip einen Kondensator. Hinzu kommt die Ausleseelektronik, wobei CCDs im Eimerkettenprinzip ausgelesen werden, indem die Ladungen jeweils ein Pixel weiter ’runter in der Spalte gereicht werden und dann die Pixel jeweils einer Zeile wiederum im Eimerkettenprinzip zu den Ausgängen transportiert und dort die Ladungen in Spannungen umgewandelt werden; bei CMOS-Sensoren können die Pixel dagegen direkt ausgelesen werden – so ähnlich wie man jede Speicherzelle eines RAM-Chips direkt ansprechen kann. Schließlich muss man noch die Anti-Blooming-Gates hinzurechnen, die überschüssige Ladungen (die im Ladungsspeicher eines Pixels keinen Platz mehr finden) ableiten – wenn das nicht gelingt, überfluten solche überschüssigen Ladungen entweder die anderen Pixel in derselben Spalte (bei CCDs) oder die benachbarten Pixel (bei CMOS-Sensoren).

 

Das ist die Grundfunktionalität eines Bildsensors. Im erweiterten Sinne zählt man aber auch noch die Farbfilter und Mikrolinsen jedes Pixels sowie das UV/IR-Filter und, soweit vorhanden, das Tiefpassfilter zum Sensor.

 

 

Das wäre 1/4 der maximalen Ausgangsspannung, die man wiederum im Datenblatt des Sensors nachlesen müsste – ohne jede Verstärkung wäre es nur 1/32. Der verstärkte Wert könnte um die 100 mV liegen, nur um mal eine Hausnummer zu nennen.

 

 

Zunächst einmal geht es ja nur darum, dass man eine Komponente mit einer bestimmten Ausgangsspannung (den Bildsensor) mit einer anderen Komponente (den A/D-Wandler) koppeln will, die wiederum eine bestimmte Eingangsspannung braucht. Für die nötige Anpassung dient ein Verstärker. Hier gibt es nur einen optimalen Verstärkungsfaktor, nämlich den, bei dem der Sensor den A/D-Wandler einerseits nie übersteuert (so dass bestimmte Helligkeitswerte nicht digitalisiert werden könnten) und der Eingangsbereich des Wandlers andererseits auch voll ausgenutzt wird – sonst würden bei einem 14-Bit-Wandler vielleicht nur 13 oder 12 Bits genutzt.

 

Kameras können die Verstärkung aber nun noch über diese Grundverstärkung hinaus weiter anheben – damit entfernen sie sich vom optimalen Wert, was sich darin äußert, dass der Dynamikumfang mit steigender Verstärkung schrumpft. Im Interesse eines geringeren Rauschens nimmt man das aber in Kauf.

 

 

Der größte Faktor ist das Quantisierungsrauschen, und dieses Rauschen wird durch eine größere Verstärkung vor der Quantisierung verringert. Aber das gilt eben nur im mittleren ISO-Bereich; ab ISO 800 und spätestens bei ISO 1600 bringt das bei modernen Sensoren nichts mehr; dann dominieren das Photonenrauschen und die Rauschanteile, die in den analogen Schaltkreisen des Sensors selbst entstehen, und diese werden wie das Signal mitverstärkt – der Rauschabstand bleibt also gleich. Wenn eine weitere Verstärkung das Rauschen nicht mehr reduziert, den Dynamikumfang aber verringert, macht sie keinen Sinn mehr, und deshalb verzichtet man auch darauf.

 

Wie gesagt: Die regelbare Verstärkung hat in einem Bereich von etwa ISO 200 bis 800 ihren Sinn; bei ISO-Werten darunter und darüber passt man den Verstärkungsfaktor aber nicht mehr an, weil das kontraproduktiv wäre. Und prinzipiell könnte man auf die Regelung der Verstärkung ganz verzichten; dann wäre zwar das Rauschen bei bestimmten ISO-Werten etwas höher, aber man könnte immer noch am ISO-Regler drehen. Die regelbare Verstärkung ist nicht notwendig, um mit regelbaren ISO-Werten zu fotografieren.

 

OK, ich bin einverstanden mit deiner Definition "Sensor", auch wenn ich anderer Meinung bin.

 

In Automobil z.B. sagt man: ich brauche einen Sensor mit ratiometric Ausgang 0,5-4,5V, also Signalverstärkung schon drin. Dein "Sensor" entspricht dem Sensor Die, das muss noch gebondet werden, mit der Elektronik.

 

Avnet Abacus: Pressure

 

Wir wollen aber nicht zu weit ausholen, ich möchte schließlich was zum Thema "M-Modus und Freihand" fragen, nicht Sensor!

 

Aber wir sollen einfacher machen:

 

1. der eigentliche Sensor liefert ein Ausgangssignal, das im allgemein relativ schwach ist.

2. Dieses Aussgangssignal muss verstärkt werden, damit das weiter bearbeitet werden kann. Mit Bildwandler oder was auch immer das ist.

3. Was ist ISO Empfindlichkeit??? ist das im Grunde genommen Lichtempfindlichkeit???

 

Lichtmenge A-->Sensor liefert Ausgangssignal A1. Lichtmenge B-->Sensor liefert Aussgangssignal B1, wobei Relation A,B <-->A1,B1 nicht unbedingt linear sein müssen.

 

Du hast meine Frage immer noch nicht geantwortet, vielleicht habe ich sie nicht ordentlich formuliert:

 

- bei ISO 1600 liefert der Sensor das Ausgangssignal von xxx mV.

- bei ISO 6400 muss das Aussgangssignal von yyy mV kleiner als xxx mV sein, weil weniger Licht da ist und weil die Sensorempfindlichkeit dieselbe ist!!! Wenn in diesem Fall das Ausgangssignal nicht verstärkt wird, wie wird das weiter bearbeitet??? Wohl gemerkt: Anhebung des Signals ist auch eine Verstärkung!

 

Dass man für den Sensor einen optimalen Verstärkungsfaktor hat, bin ich gleicher Meinung mit dir. Habe ja auch am Beispiel von 75mbar und 100mbar erklärt.

 

Danach können wir back to the root: mich interessiert, wie ihr das macht: M-Modus mit Freihand!!! Ich habe neulich einen MD 100/4 Makro von Minolta gekauft, 50 Bilder gemacht, nur 2 davon kann man als scharf bezeichnen!!! Der Rest kann man löschen.

 

Und wenn ich im Sucher scharf stelle, danach den Auslöser halb drücke wie bei Autofokus, sieht es wieder etwas unscharf aus, ist das normal???

 

Gruß

[lichtgriff]

wie ihr das macht: M-Modus mit Freihand!!! Ich habe neulich einen MD 100/4 Makro von Minolta gekauft, 50 Bilder gemacht, nur 2 davon kann man als scharf bezeichnen!!! Der Rest kann man löschen.

 

Wie man das früher schon gemacht hat: Faustregel bei Kleinbild: Verschlusszeit = 1/Brennweite. Bei APS-C darf man gerne den Cropfaktor noch hinzurechnen. Sowas hat schon immer gegen Verwackeln geholfen

[mjh]

1. der eigentliche Sensor liefert ein Ausgangssignal, das im allgemein relativ schwach ist.

2. Dieses Aussgangssignal muss verstärkt werden, damit das weiter bearbeitet werden kann.

Es geht eigentlich um eine Anpassung zweier Komponenten, des Sensors und des A/D-Wandlers. Wenn ein linearer A/D-Wandler Spannungen von, sagen wir mal, 0 bis 1,0 V zu Werten zwischen 0 und 2^14-1 digitalisiert, aber am Ausgang des Sensors nie mehr als 0,5 V anliegen, dann würde der A/D-Wandler nur Werte bis 2^13-1 liefern – die Werte von 8192 bis 16383 blieben ungenutzt, da sie Spannungen zwischen 0,5 und 1,0 V entsprechen, die der Sensor nicht liefert. Das möchte man natürlich vermeiden. Würden am Ausgang des Sensors aber Werte bis zu 2,0 V anliegen, würde der A/D-Wandler manchmal übersteuert, könnte also die Spannungen, die den hellsten Lichtern entsprechen, gar nicht mehr auflösen. Also versucht man auch das zu vermeiden. Es muss also gar nicht zwingend eine Verstärkung sein, auch wenn es das durchweg ist; es könnte auch um eine Reduzierung der Ausgangsspannung gehen. Entscheidend ist die optimale Anpassung der beiden Komponenten.

 

3. Was ist ISO Empfindlichkeit??? ist das im Grunde genommen Lichtempfindlichkeit???

Man könnte es so bezeichnen, aber die Lichtempfindlichkeit eines Sensors wird eher durch die Quanteneffizienz beschrieben – bei einer Effizienz von 100 Prozent würde jedes auf die Pixelfläche treffende Photon ein Elektron produzieren, aber aus verschiedenen Gründen ist die Quanteneffizienz meist geringer. (Man könnte sie auch über 100 Prozent steigern, indem man eine Vorspannung anlegt; dann würde die Energie eines einzelnen Photons ausreichen, gleich mehrere Elektronen freizusetzen. In manchen Anwendungsbereichen geht man so vor, bei Sensoren für die bildmäßige Fotografie jedoch nicht.)

 

Der ISO-Wert gibt an, wie viel Licht für eine optimale Belichtung nötig ist, und steht daher in einem direkten Zusammenhang mit Belichtungszeit und Blende. Aus ISO-Wert, gemessener Helligkeit und Blende kann man die erforderliche Belichtungszeit, aus ISO-Wert, Helligkeit und Belichtungszeit die Blende berechnen.

 

Beim Silberhalogenidfilm entspricht der nominelle ISO-Wert tatsächlich der Empfindlichkeit. Filme mit höherem ISO-Wert haben typischerweise größere Silberhalogenidkristalle, womit sich die Wahrscheinlichkeit erhöht, dass ein auftreffendes Photon einen Entwicklungskeim erzeugt; diese Filme sind daher wirklich empfindlicher als solche mit niedrigem ISO-Wert. Beim Sensor hingegen passiert immer dasselbe, egal welchen ISO-Wert man einstellt – die Sensorpixel werden nicht etwa größer. Allerdings kann man Filme auch entsprechend eines höheren ISO-Werts belichten, als auf der Packung aufgedruckt ist, und sie dann bei der Entwicklung „pushen“, um ihre Empfindlichkeitsausnutzung zu vergrößern. In einer Digitalkamera passiert das elektronische oder digitale Äquivalent zum chemischen Prozess der Push-Entwicklung.

 

Lichtmenge A-->Sensor liefert Ausgangssignal A1. Lichtmenge B-->Sensor liefert Aussgangssignal B1, wobei Relation A,B <-->A1,B1 nicht unbedingt linear sein müssen.

Tatsächlich ist die Beziehung weitgehend linear, jedenfalls zwischen den Grenzen, die das Rauschen nach unten und die full-well capacity nach oben setzen. Beim Film flacht die Schwärzungskurve hingegen oben ab, weshalb Silberhalogenidfilm recht gutmütig auf Überbelichtungen reagiert – erst recht der Farbnegativfilm, bei dem Emulsionsschichten mit unterschiedlicher Empfindlichkeit kombiniert sind, und die man problemlos gemäß ISO 100 oder 200 belichten kann, wenn ISO 400 aufgedruckt sind. Aufgrund des linearen Verhalten des Sensors wird eine Überbelichtung dagegen hart bestraft, was den Digitalkameras den durchaus unberechtigten Vorwurf eines geringen Dynamikumfangs eingetragen hat – man nahm also an, dass eine Digitalkamera geringere Kontrastumfänge als der Silberhalogenidfilm abbilden könnte. Das trifft so allerdings nicht zu.

 

- bei ISO 1600 liefert der Sensor das Ausgangssignal von xxx mV.

- bei ISO 6400 muss das Aussgangssignal von yyy mV kleiner als xxx mV sein, weil weniger Licht da ist und weil die Sensorempfindlichkeit dieselbe ist!!! Wenn in diesem Fall das Ausgangssignal nicht verstärkt wird, wie wird das weiter bearbeitet??? Wohl gemerkt: Anhebung des Signals ist auch eine Verstärkung!

Man digitalisiert einfach das vorhandene Signal. Wir verwenden heutzutage A/D-Wandler mit 14 Bit (bei Kompaktkameras sind es meist nur 12 Bit); viel mehr lohnt sich gar nicht, weil man dann lediglich mehr Rauschen digitalisieren würde. Wenn nun bei einem angenommenen Eingangsspannungsbereich von 0 bis 1,0 V das höchstwertige Bit beschreibt, ob die Eingangsspannung über oder unter 0,5 V liegt, geht es beim niedrigstwertigen Bit um Spannungsanteile über oder unter 0,12 mV. Wir kommen also auch auf digitaler Basis ziemlich weit herunter und müssen gar nicht zwingend verstärken, um kleine Spannungswerte unterscheiden zu können.

 

Ich hatte weiter oben gesagt, dass man mit einer Verstärkung vermeiden möchte, dass der Eingangsspannungsbereich des A/D-Wandlers nicht ausgenutzt wird. Das ist aber schon durch die Grundverstärkung gewährleistet. Eine darüber hinausgehende Verstärkung bei höheren ISO-Werten bewirkt, dass hohe Ausgangsspannungen des Sensors den Wandler übersteuern – bei einer Verdopplung des ISO-Werts geht jeweils eine Blendenstufe an Lichterzeichnung verloren, die der Sensor zwar noch differenzieren konnte, der A/D-Wandler aber nicht mehr. Und das ist durchaus kein theoretisches Problem, denn Situationen, in denen man mit wenig Licht auskommen muss und daher versucht ist, den ISO-Wert hochzuregeln, sind typischerweise auch Situationen mit künstlichem Licht und einer sehr uneinheitlichen Ausleuchtung. Die Kamera muss also hohe Kontraste bewältigen, und das gelingt ihr um so schlechter, je stärker man die Sensorsignale verstärkt und damit eine Übersteuerung des A/D-Wandlers wahrscheinlicher macht.

 

Es spricht einiges gegen eine Verstärkung und die Kamerahersteller sind daher schon vor Jahren davon abgegangen, den Verstärkungsfaktor an den gewählten ISO-Wert zu koppeln. Bei ISO-Werten unterhalb der Grundempfindlichkeit hatte man die Verstärkung sowieso nie angepasst, denn das wäre sinnlos, aber auch bei hohen ISO-Werten lohnt eine Verstärkung nicht. Ohnehin wurde bei den höchsten ISO-Stufen nicht mehr analog verstärkt, sondern die digitalisierten Werte mit dem entsprechenden Faktor multipliziert. Wenn man also ISO 6400 einstellte und der regelbare Signalverstärker nur bis ISO 1600 mit dem ISO-Wert mitging, wurden die digitalen Werte am Ende noch mit 4 multipliziert. Die Multiplikation hat nun aber denselben nachteiligen Effekt wie die zusätzliche Verstärkung: Wenn das Ergebnis den vorgegebenen Wertebereich von beispielsweise 0 bis 2^14-1 übersteigt, wird es abgeschnitten. Die Multiplikation vernichtet Information! Verzichtet man aber auch darauf, so behält man die Freiheit, die Lichter lediglich auf weniger unterschiedliche Werte zu komprimieren und dafür Schatten und Mitten anzuheben – das Bild wird heller, so wie man es von einer Aufnahme mit höherem ISO-Wert erwartet, aber die Lichterzeichnung bleibt, anders als bei einer analogen Verstärkung oder digitalen Multiplikation, weitgehend erhalten. Letztendlich erreicht man damit ein ähnliches Verhalten wie das des Films, also mehr Gutmütigkeit gegenüber Überbelichtungen.

[Rico Pfirstinger]

Die Multiplikation vernichtet Information!

 

In der Tat, und deshalb wäre es eigentlich wünschenswert, wenn Fuji nur die analog verstärkten Bilddaten wandeln und ins RAW schreiben würde und die darüber hinaus jeweils notwendige digitale Verstärkung (oder Reduzierung) ausschließlich bei der RAW-Konvertierung durchführen würde. Tatsächlich werden die hybrid analog/digital verstärkten Daten aber bis ISO 1600 ins RAW gebrannt, alles darüber ist dann jedoch digitaler Push bei der RAW-Konvertierung. Der kundige Fuji-User belichtet zwischen ISO 800 und ISO 1600 deshalb eher knapp (nix ETTR) und pusht das Ergebnis lieber nachträglich im eingebauten oder externen Konverter. Auf diese Weise entgeht man der Gefahr, bei der digitalen Multiplikation zu übersteuern und Lichter abzuschneiden, die dann unrettbar verloren sind.

 

Dass Fuji bis ISO 1600 nicht nur analoge, sondern auch digitale Verstärkungsergebnisse ins RAW brennt, liegt vermutlich daran, dass externe RAW-Konverter nicht schlau genug sind, komplizierte Push/Pull-Anweisungen aus den Metadaten richtig auszulesen oder anzuwenden. Deshalb steht der "erweiterte ISO-Bereich" auch nur für JPEGs aus der Kamera zur Verfügung, denn Push-Anweisungen von mehr als 2 EV können viele externe Konverter offenbar nicht interpretieren und/oder ausführen. Womöglich gibt es diesbezüglich sogar irgendeinen Standard. Der Konverter in der Kamera kann da natürlich "smarter" sein und Bilder bei der RAW-Entwicklung auch um 3 oder 4 EV hochpushen, sodass unsere ISO 1600 RAWs dann in JPEGs mit ISO 12800 und 25600 resultieren.

 

Dass man als User von Kameras mit dem genannten "ISO 1600 Limit" bei ISO 3200 stets mit DR200% und bei ISO 6400 stets mit DR400% fotografiert, ergibt sich also zwangsläufig, so kommt man dann auch zu dem von mjh genannten "gutmütigen" Film-Look mit sanft abrollenden Lichtern und entsprechend feiner Lichterzeichnung. Wenn man es etwas härter möchte, entwickelt man das RAW in der Kamera einfach erneut mit einer niedrigeren DR-Einstellung.

[DCN-XE1]

 

Man digitalisiert einfach das vorhandene Signal. Wir verwenden heutzutage A/D-Wandler mit 14 Bit (bei Kompaktkameras sind es meist nur 12 Bit); viel mehr lohnt sich gar nicht, weil man dann lediglich mehr Rauschen digitalisieren würde. Wenn nun bei einem angenommenen Eingangsspannungsbereich von 0 bis 1,0 V das höchstwertige Bit beschreibt, ob die Eingangsspannung über oder unter 0,5 V liegt, geht es beim niedrigstwertigen Bit um Spannungsanteile über oder unter 0,12 mV. Wir kommen also auch auf digitaler Basis ziemlich weit herunter und müssen gar nicht zwingend verstärken, um kleine Spannungswerte unterscheiden zu können.

 

...

 

Liebe Freunde und Experte,

 

Ihr macht alles sehr kompliziert!!! Wir konzentrieren uns auf das wesentliche, nämlich das Ausgangssignal.

 

Was eine Digitalisierung eines elektrischen Signals ist, glaube ich zu wissen. Nicht so tief, aber ungefähr: man wandelt ein kontinuierlich zeitlich änderndes analoges Signal in eine diskrete Reihenfolge (Diskretisierung) mit einer bestimmten Abtastrate (Quantisierung) wie das Differenzial einer Funktion in der Mathe. Zurück wandeln ist der Intergral.

 

Digitalisierung eines Signals heißt noch lange nicht, dass danach das Signal stärker ist, als vorher!? Auch nicht mehr Information, egal ob 12 oder 16 oder 24 Bit. Aber je mehr, desto genauer, entspricht annähernd das originale Signal mit dem Vorteil, man kann das Rauschen eventuell weg „radieren“.

 

Nun, angenommen, ab ISO 1600 wird das Ausgangssignal des Bildsensors nicht mehr verstärkt.

 

Die Frage ist, was (welcher Grund) veranlasst die Kameraelektronik eine ISO 6400 zu wählen???

 

Nach meinem Verstand hat die Kameraelektronik ISO 6400 gewählt, weil die Lichtmenge für die Belichtung nicht ausreichend ist. Sie hat vorher versucht mit ISO 1600 zu arbeiten, stellte aber fest: immer noch nicht ausreichend, deshalb auf nächste Stufe hoch zu schalten.

 

Angenommen bei ISO 1600: Lichtmenge verursacht ein Ausgangssignal von 100mV, Elektronik hat den Verstärkungsfaktor 5, haben wir 500mV –gerade genug- für den Bildwandler.

 

Wenn aber das Ausgangssignal nur 30mV beträgt, weil es zu dunkel ist, mit 5facher Verstärkung haben wir 150mV, nicht genug für den Bildwandler, was machen wir dann???

Allein die Digitalisierung des vorhandenen Signals von ISO 1600 bringt nicht, weil eine Digitalisierung –wie oben schon geschrieben- bewirkt noch keine Anhebung oder Verstärkung des Signal, auch nicht mehr Information.

 

Ach ja, auch noch dieser DR (Dynamics Range) habe ich auch noch nicht ganz verstanden!

 

Heißt das, dass die Kamera türkt uns irgendwas vor bei ISO größer als 1600???

 

Gruß

[mjh]

Digitalisierung eines Signals heißt noch lange nicht, dass danach das Signal stärker ist, als vorher!?

Nein, aber ab da macht man sich keine Gedanken mehr darüber … Die Signalstärke ist ja nur im analogen Teil der Elektronik relevant. Einen kleinen digitalen Wert kann ich, wenn ich will, auf jede beliebige Größe bringen, indem ich ihn mit einem Faktor multipliziere. Oder ich kann sonst etwas (zweckmäßigerweise etwas Intelligenteres als eine simple Multiplikation) damit anstellen. Die Frage ist also, wie viel Gedanken ich mir über die Stärke des Signals vor der Digitalisierung machen muss. Ist das Signal so schwach, dass ich es weiter verstärken sollte, bevor ich es digitalisiere? Was bringt das überhaupt? Es gibt (wie oben beschrieben) einen mittleren ISO-Bereich, in dem eine etwas höhere Verstärkung tatsächlich mehr Vorteile als Nachteile bringt, aber das ist eben etwas ganz anderes als die Vorstellung, man müsste (und würde) die Verstärkung proportional zum ISO-Wert anheben. Das tut man nicht, es wäre auch keine gute Idee, und das Ausmaß, in dem man es typischerweise tut, ist eher noch zu groß als zu klein. Mit weiteren Fortschritten in der Sensortechnologie wird es vermutlich noch weiter schrumpfen.

 

Auch nicht mehr Information, egal ob 12 oder 16 oder 24 Bit. Aber je mehr, desto genauer, entspricht annähernd das originale Signal mit dem Vorteil, man kann das Rauschen eventuell weg „radieren“.

Die feinere Auflösung des Rauschens bringt nicht so viel mehr Potential für eine Rauschunterdrückung; dagegen wäre eine verlängerte Integrationszeit des Wandlers nützlich, um das Rauschen zu minimieren. Daher gibt es einen Trade-off zwischen Rauschabstand und Geschwindigkeit.

 

Nun, angenommen, ab ISO 1600 wird das Ausgangssignal des Bildsensors nicht mehr verstärkt.

 

Die Frage ist, was (welcher Grund) veranlasst die Kameraelektronik eine ISO 6400 zu wählen???

 

Nach meinem Verstand hat die Kameraelektronik ISO 6400 gewählt, weil die Lichtmenge für die Belichtung nicht ausreichend ist. Sie hat vorher versucht mit ISO 1600 zu arbeiten, stellte aber fest: immer noch nicht ausreichend, deshalb auf nächste Stufe hoch zu schalten.

Die ISO-Automatik, von der Du hier redest, ist tatsächlich eine Regelung, aber die Ist- und Sollwerte, die im Regelkreis verglichen werden, beziehen sich nicht auf die Lichtmenge, sondern vor allem auf die Verschlusszeit. Die Belichtungsautomatik ermittelt, dass für eine optimale Belichtung bei einem bestimmten ISO-Wert eine bestimmte Belichtungszeit nötig wäre, und wenn diese länger als eine automatisch bestimmte Zeit (zum Beispiel der Kehrwert der kleinbildäquivalenten Brennweite in Millimetern) oder eine vom Fotografen vorgegebene Zeit ist, wird die ISO-Automatik den ISO-Wert so weit anheben, bis entweder diese Grenze eingehalten wird oder sich der ISO-Wert nicht weiter heraufsetzen lässt (oder ein vom Fotografen gewählter maximaler ISO-Wert erreicht ist).

 

Wenn man mit einer Blendenautomatik arbeitet, die Verschlusszeit also vorgibt, muss die ISO-Automatik den ISO-Wert nur heraufsetzen, wenn das Licht selbst bei offener Blende nicht mehr ausreicht, um die gewünschte Verschlusszeit zu erreichen.

 

Der Sinn der ISO-Wahl ist also zunächst einmal nur der, eine akzeptable Verschlusszeit zu erreichen. Wie ich hier immer wieder erklärt hatte: Der wesentliche Sinn der ISO-Einstellung ist, der Belichtungsautomatik mitzuteilen, für wie viel Licht sie sorgen soll. Teilweise bewirkt die ISO-Wahl noch mehr, wie etwa eine stärkere Verstärkung im mittleren ISO-Bereich, die in diesem Bereich das Rauschen verringert, aber das ist nur die Kür und nicht entscheidend. Nur der Einfluss auf die Belichtungsmessung ist Pflicht; ohne ihn wäre die ISO-Einstellung keine ISO-Einstellung.

 

Angenommen bei ISO 1600: Lichtmenge verursacht ein Ausgangssignal von 100mV, Elektronik hat den Verstärkungsfaktor 5, haben wir 500mV –gerade genug- für den Bildwandler.

 

Wenn aber das Ausgangssignal nur 30mV beträgt, weil es zu dunkel ist, mit 5facher Verstärkung haben wir 150mV, nicht genug für den Bildwandler, was machen wir dann???

Wir digitalisieren das Signal so, wie es ist. Es sei denn, man könnte nachweisen, dass eine zusätzliche Verstärkung die Signalqualität verbesserte, aber da man das nicht kann, verzichtet man eben darauf. Wie gesagt: Eine zusätzliche Verstärkung bedeutet, dass Sensor und A/D-Wandler nicht mehr optimal aneinander angepasst sind, was sich konkret in einem Verlust an Dynamikumfang äußert. Man müsste also gute Gründe haben, um dennoch stärker zu verstärken, aber spätestens ab ISO 1600 gibt es solche Gründe nicht mehr.

 

Ach ja, auch noch dieser DR (Dynamics Range) habe ich auch noch nicht ganz verstanden!

 

Heißt das, dass die Kamera türkt uns irgendwas vor bei ISO größer als 1600???

Nein, durchaus nicht. Der Sensor kann ein bestimmtes Tonwertspektrum auflösen, das nach unten durch das Rauschen und nach oben durch die full-well capacity begrenzt ist. Extrem schwache Helligkeiten erzeugen nur wenige Elektronen, die sich vor dem Hintergrund des Rauschens nicht mehr abheben, und bei noch weniger Licht hätten wir es theoretisch mit Bruchteilen von Elektronen zu tun, die es natürlich nicht gibt. Wenn allzu viel Licht dagegen den Ladungsspeicher eines Pixels zum Überlaufen bringt, können wir noch größere Helligkeiten nicht mehr unterscheiden.

 

Aus diesen beiden naturgegebenen Grenzen ergibt sich der Dynamikumfang des Sensors – und zwar bei seiner Grundempfindlichkeit. Wenn wir einen niedrigeren ISO-Wert wählen, wird der Sensor überbelichtet; bei einer Grundempfindlichkeit von ISO 200 und eingestellten ISO 100 ist der Dynamikumfang um eine Blendenstufe geschrumpft. Bei ISO-Werten oberhalb der Grundempfindlichkeit wird es komplizierter: Da das Signal schwächer wird, sinkt der Rauschabstand, worunter auch der Dynamikumfang leidet, aber dieser Verlust lässt sich noch ganz gut durch eine Rauschunterdrückung kompensieren – in der Praxis verliert man eher Detailauflösung als Dynamikumfang. Vor allem aber bedeutet ein höherer ISO-Wert, dass die Kamera knapper belichtet, was wiederum einem Zugewinn an Dynamikumfang bei den Lichtern entspricht – eine Blendenstufe mehr für jede Verdopplung des ISO-Werts. Insgesamt haben wir also bei hohen ISO-Werten einen deutlichen Zugewinn an Dynamikumfang bei den Lichtern, dem ein moderater Verlust an Dynamikumfang bei den Schatten gegenüber steht.

 

Das sieht eigentlich ganz gut aus, nicht? Man könnte meinen, dass man eher hohe als niedrige ISO-Werte einstellen sollte. Dass es leider nicht so ist, liegt an der zusätzlichen Verstärkung oder, wenn die Grenze der nützlichen Verstärkung überschritten wird, an der Multiplikation der digitalen Werte. Beides vernichtet den durch die knappere Belichtung hinzugewonnenen Dynamikumfang zu den Lichtern hin, und was bleibt, ist der Verlust an Dynamikumfang bei den Schatten. Immerhin gibt es ein Fenster von ISO-Werten, bei denen die zusätzliche Verstärkung das Rauschen verringert und damit auch dem Dynamikumfang wieder aufhilft, aber insgesamt bleibt es ein Verlustgeschäft. Vor allem aber ist die Multiplikation von Übel, denn anders als eine Verstärkung bringt sie keinerlei Vorteile beim Rauschen, dafür aber massive Nachteile beim Dynamikumfang.

 

Bei der X100 hatte Fuji daher etwas ganz simples, aber ziemlich revolutionäres gemacht, nämlich auf die Multiplikation verzichtet. Wenn man statt ISO 1600 einen höheren Wert wie 3200 oder 6400 einstellte, belichtete die X100 zwar, wie es dem ISO-Wert entsprach, aber bei der Signalverarbeitung änderte sich gar nichts. Weder wurden die Sensorsignale vor der Digitalisierung zusätzlich verstärkt (sondern eben genauso wie bei ISO 1600), noch wurden die digitalisierten Werte mit 2 oder 4 multipliziert. Die Raw-Daten waren also bei ISO 1600, 3200 und 6400 exakt dieselben; nur die Metadaten unterschieden sich, denn darin wurde der gewählte ISO-Wert eingetragen. Damit waren viele Raw-Konverter überfordert und stellten die mit höheren ISO-Werten aufgenommenen Bilder zunächst zu dunkel dar, aber irgendwann hatten die Hersteller fast alle an diese Eigenheit angepasst. Die Testsoftware von DxO (DxOMark) irritierte das Verhalten der X100 allerdings völlig; sie ermittelte bei ISO 3200 und 6400 Werte, die ISO 1600 entsprachen, und maß daher gar nicht erst, wie hoch Rauschabstand und Dynamikumfang bei diesen ISO-Werten sind. (Aus demselben Grund zeigt DxOMark leider auch bei keiner Kamera Messwerte für ISO-Einstellungen unterhalb der Grundempfindlichkeit an, denn der gemessene ISO-Wert ist bei diesen Pull-ISO-Stufen identisch mit der Grundempfindlichkeit.)

 

Übrigens beruht die nicht nur von Fuji, sondern inzwischen von fast allen Kameraherstellern angebotene Vergrößerung des Dynamikumfang darauf, den ISO-Wert anzuheben – also knapper zu belichten –, dabei aber nicht zusätzlich zu verstärken (oder zu multiplizieren); Rico hatte ja bereits darauf hingewiesen. Warum das funktioniert, sollte jetzt klar geworden sein.

[DCN-XE1]

Nein, aber ab da macht man sich keine Gedanken mehr darüber … Die Signalstärke ist ja nur im analogen Teil der Elektronik relevant. Einen kleinen digitalen Wert kann ich, wenn ich will, auf jede beliebige Größe bringen, indem ich ihn mit einem Faktor multipliziere. Oder ich kann sonst etwas (zweckmäßigerweise etwas Intelligenteres als eine simple Multiplikation) damit anstellen.

 

...

 

nur das wollte ich wissen!!!

 

Du kannst nicht einfach meine gesuchte „Verstärkung“ bzw. „Anhebung“ des Signals weg blenden.

 

Es gibt Digital Kamera mit digital zoom. Digital zoom ist nichts anderes als nimm die Information, was optische zoom hergibt, digitalisiert diese Information, multipliziert mit einem Faktor und gibt aus!

 

Ich fasse es kurz:

 

1. Bis ISO 1600 wird das analoge Signal verstärkt--> Das verstärkte Signal wird digitalisiert--> weiter bearbeitet.

 

2. Mehr als ISO 1600 wird das analog verstärkte Signal von ISO 1600 digitalisiert--> mit einem Faktor multipliziert (ist wiederum auch eine Verstärkung)--> weiter bearbeitet.

 

Ja, wenn die Beziehung zwischen Lichtmenge (=Öffnung x Verschlusszeit) und ISO Empfindlichkeit weitgehend linear ist –wie du es beschrieben hast- dann ist es vorteilhaft, das digitalisierte Signal durch Multiplikation anzuheben.

 

Andernfalls wäre das eine Verfälschung.

 

Gruß

[mjh]

Im Grunde ist es gar nicht so kompliziert. Es ist ein bisschen so wie bei Loriots Viereinhalb-Minuten-Ei-Sketch: „Ich hätte nur gerne ein weiches Ei!“ In diesem Fall wollen wir ein Bild mit einem ausgeglichenen Tonwertspektrum. Wir wollen helle Lichter, tiefe Schatten, und hinreichend kontrastreiche Mitteltöne. Wenn wir den Sensor entsprechend eines hohen ISO-Werts belichten – und damit unterbelichten –, dann wäre ein aus solchen Rohdaten erzeugtes Bild aber arg düster. Wir müssen irgendetwas damit machen, etwa die Sensorsignale vor dem Digitalisieren verstärken, die digitalen Werte mit einem Faktor multiplizieren, oder eine Gradationskurve auf die digitalen Werte anwenden – irgendetwas, das das Bild aufhellt.

 

Das simplistische Bild, das, wie man in diesem Thread sieht, noch in einigen Köpfen ziemlich fest sitzt, sieht so aus, dass man die analoge Verstärkung in genau dem Maße aufdreht, in dem man den ISO-Wert heraufsetzt, also auf Grundverstärkung * (gewählter ISO-Wert / Grundempfindlichkeit des Sensors). Tatsächlich wird es aber meist so gehandhabt, dass bei ISO-Werten unter der Grundempfindlichkeit eine Gradationskurve angewandt wird, bei ISO-Werten zwischen der Grundempfindlichkeit und etwa ISO 1600 eine regelbare Verstärkung und bei noch höheren ISO-Werten zusätzlich noch eine Multiplikation. Das muss aber nicht so sein – das Beispiel der X100 hatte ich oben ausführlicher beschrieben. Welche Methode oder welche Kombination von Methoden bei welchem ISO-Wert zum jeweils besten Ergebnis führt, muss man herausfinden – schließlich hängt das auch vom Sensor ab. Am Ende geht es nur um ein Bild mit stimmigen Tonwerten, und auf dem Weg dahin kann eine Verstärkung eine Rolle spielen, muss es aber nicht.

[margunov]

 

Braucht Panasonic bald keine hohen Isos mehr? Was ist davon zu halten?

[mjh]

Braucht Panasonic bald keine hohen Isos mehr? Was ist davon zu halten?

Ein solcher Sensor hätte eine doppelt so hohe Grundempfindlichkeit, also beispielsweise ISO 400 statt 200. Allerdings bringt diese Technologie auch Nachteile mit sich: Die Ablenkung von Licht einer Farbe zu den Nachbarpixeln wirkt wie ein Tiefpassfilter, von dem man ja eigentlich wegkommen möchte. Außerdem müssen die Signale der Pixel von einander subtrahiert statt addiert werden, was schlecht für den Rauschabstand ist – eine Addition senkt das Rauschen, eine Subtraktion verstärkt es. Ich verspreche mir daher nicht viel von dieser Technologie. Aber egal: Alle Sensorhersteller probieren neue Technologien aus, und das ist gut so. Vielleicht wird sich irgendetwas davon in irgendeiner Weise auch in vermarktbaren Produkten wiederfinden – wenn auch nicht unbedingt genauso wie zunächst beschrieben.

[DCN-XE1]

Wie man das früher schon gemacht hat: Faustregel bei Kleinbild: Verschlusszeit = 1/Brennweite. Bei APS-C darf man gerne den Cropfaktor noch hinzurechnen. Sowas hat schon immer gegen Verwackeln geholfen

 

Danke!!!

 

Jetzt kommen wir zurück zum Thema! Der "M-Modus"!

 

Die andere Frage von mir ist, wie schon geschrieben: ich guck in den Sucher, drücke dieses Drehrädchen (Funktionswähler heißt das im Handbuch) um Lupe einzuschalten. Dann kann ich die Kanten des Motivs scharf einstellen. Aber wenn ich den Auslöser halbdrücke, dann scheint wieder unscharf, die Lupe auch weg!!!

 

Muss man da gleich durchdrücken???

 

Ach ja, ein mal habe ich zu lang auf dem Drehrad gedrückt, da kommt eine kurze Meldung, konnte ich aber nicht sehen, es scheint mir seit dem die Kantenanhebung mit Focus peaking etwas weniger ist??? nicht mehr viel weiße Pixeln, die rum tanzen an den Kanten!?

 

Und noch eine Frage: irgendwo hier im Forum habe ich gelesen, es gibt einen Trick mit durchgedrücktem Auslöser für Objekte, die sich schnell bewegen. Was ist damit gemeint, mit "durchgedrücktem Auslöser"???

 

Gruß

 

Nguyen

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