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Rico Pfirstinger

Oversampling: Vergleich von vier verschiedenen Downsampling-Optionen

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Zum Oversampling, über das wie zuletzt viel gesprochen haben, gehört auch das Downsampling, also das Herunterskalieren der mit vielen Pixeln aufgenommenen Dateien auf ihre finale "Gebrauchsgröße". 

Auch dabei kommen unterschiedliche Algorithmen zum Einsatz, und nicht alle sind gleich ideal.

Hier nun ein Vergleich von vier verschiedenen Downsampling-Optionen: Capture One Pro 20 (lo), Lightroom Classic (ro), GraphicConverter Best (lu) und GraphicConverter Lanczos (ru): https://www.flickr.com/gp/ricopfirstinger/42U5fu

Edited by Rico Pfirstinger

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Methodik: Ausgangspunkt ist das DPR-Studiotestbild, fotografiert mit der GFX 100 bei ISO 100 und von mir in Lightroom mit "Details verbessern" entwickelt. Das Ergebnis wurde als 16-Bit-sRGB-TIFF in voller Auflösung gesichert und das TIFF anschließend in Capture One Pro 20, Lightroom Classic und GraphicConverter importiert und von dort mit jeweils 50% Verkleinerung und ohne Ausgabeschärfung erneut als 16-Bit-TIFF abgespeichert.

Die vier verkleinerten TIFFs wurden anschließend in Capture One Pro 20 geladen und in jeweils vier vergrößerten Ausschnitten verglichen: Capture One Pro 20 (lo), Lightroom Classic (ro), GraphicConverter Best (lu) und GraphicConverter Lanczos (ru). Davon wurden 10 Screenshots im PNG-Format angefertigt und auf Flickr hochgeladen.

Edited by Rico Pfirstinger

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Ergebnisse: Die vier Optionen liefern wie erwartet leicht unterschiedliche Ergebnisse. Am weichsten und mit den wenigsten unterscheidbaren kontrastarmen Details zeichnet Capture One Pro. Lightroom zeigt hier etwas mehr Details. GraphicConverter liefert mit Lanczos noch etwas mehr, und die "Best"-Option von GraphicConverter zeichnet feinste Details am schärfsten (für manche Zwecke vielleicht sogar schon zu scharf abgegrenzt).

Am besten sieht man die Unterschiede meiner Meinung nach in den Beispielen 1, 2, 5 und 10.

Edited by Rico Pfirstinger

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Wer selber spielen möchte: Ich habe das 100% TIFF und die vier für den hiesigen Vergleich erzeugten 50% TIFFs nun ebenfalls in den oben verlinkten Dropbox-Ordner gelegt. Der Download wächst damit auf ca. 1,27 GB.

Damit kann nun jeder eigene Downsamplings mit derselben Datenbasis in seinen eigenen Programmen anfertigen und vergleichen.

Edited by Rico Pfirstinger

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Als weiteren Testpunkt habe ich die vier verschiedenen 50% TIFFs mit Lightroom als JPEGs mit "100% Qualität" exportiert und die dabei resultierenden Dateigrößen verglichen:

Wie man sieht, führt die C1-Konvertierung zur kleinsten Datei (13 MB), hier konnte also am meisten komprimiert werden, was darauf schließen lässt, dass diese Vorlage weniger feine Details auflöst als die drei anderen. Etwas größer ist die Datei aus der LR-Vorlage (13,4 MB). Noch größer sind die Dateien aus dem GC, wobei dessen Best-Methode (13,9 MB) offenbar durch die deutliche Abgrenzung der feinen Details mehr Kompression erlaubt als die von @mjh favorisierte Lanczos-Methode mit 14,4 MB. 

Fazit: Wer beim Downscaling die meisten feinen Detailübergänge erhalten möchte, ist mit GraphicConverter und Lanczos bestens bedient.

Edited by Rico Pfirstinger

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Wieso wird Photoshop eigentlich nicht verwendet bzw. getestet, angesprochen? Im LR Abo bekommt man auch PS so schlecht ist das Programm nicht, dazu kann man noch sehr einfach die Bilder aus LR exportieren ohne Zwischenschritte.

Edited by snooopy

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vor 30 Minuten schrieb snooopy:

Wieso wird Photoshop eigentlich nicht verwendet bzw. getestet, angesprochen? Im LR Abo bekommt man auch PS so schlecht ist das Programm nicht, dazu kann man noch sehr einfach die Bilder aus LR exportieren ohne Zwischenschritte.

Welche Ergebnisse hat denn dein Photoshop-Test mit der Datei gezeigt? Noch besser als GC?

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vor 5 Minuten schrieb Rico Pfirstinger:

Welche Ergebnisse hat denn dein Photoshop-Test mit der Datei gezeigt? Noch besser als GC?

Für mich passen die Ergebnisse vollkommen ich benutze nur PS um Bilder zu verkleinern oder vergrößern, je nach bedarf. Die Frage ist bei so einem Test sollte man doch das Adobe ABO vielleicht maximal ausschöpfen und diesen Vergleich auch anfügen. Im PS gibt`s auch mehrer Optionen, wie man Bilder skalieren kann und einfacher ist der Vorgang auch kein Zwischenspeicher aus LR usw....

Edited by snooopy

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Ja klar, können andere ja auch gerne machen und dann posten. Methodik und auch das Test-TIFF habe ich ja in der Dropbox verlinkt, außerdem die vier verkleinerten Dateien zum Vergleichen. Es gibt da noch viele Programme und Methoden, allein GC hat sicherlich 10 verschiedene Optionen zur Auswahl, zwei davon habe ich hier probiert. Iridient hat auch diverse. Mehr als vier gleichzeitig kann man leider nicht sinnvoll auf einer Seite in C1 gegenüberstellen.

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Ich habe obigen Vergleich nun auch noch mit dem Studiotestbild aus einer X-T3 gemacht, ebenfalls mit 50% Verkleinerung, Anordnung und Parameter wie im Test mit der GFX 100.

Album und Dropbox wurden entsprechend ergänzt. Hier nochmal die Links:

Album: https://www.flickr.com/gp/ricopfirstinger/308410

Dateien: https://www.dropbox.com/sh/93gcn7vbdvt4jgg/AABfxyHJ7HwpLfxRM81mkC6Ma

 

 

Edited by Rico Pfirstinger

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Man sollte sich in Erinnerung rufen, dass die hier verwendete Testweise durchweg mit 16-Bit-TIFFs ohne Komprimierung operiert, um die Kompressions-Komponente auszuschließen. In der Realität werden die meisten Benutzer jedoch komprimierte 8-Bit-JPEGs exportieren, was eine weitere Variable ins Spiel bringt, nämlich die der Qualität und der Stärke der Kompression.

Beispielsweise lässt Lightroom selbst bei der 100%-Qualitätseinstellung eine ganze Menge Informationen weg, was bei feinen Verläufen oder dunklem Bokeh-Hintergrund zu Tonwertabrissen bzw. Posterisierung führen kann. In solchen Fällen bin ich schon so weit gegangen, das Bild in voller Auflösung als TIFF zu exportieren und dieses dann mit Aperture als JPEG mit maximaler Qualität auszugeben. Alternativ kann man natürlich auch wieder den GraphicConverter verwenden, der jede Menge JPEG-Qualitätseinstellungen bietet. 

Eine weitere Option ist das gezielte Einfügen von künstlichem Filmkorn, um dem Exportprogramm die Möglichkeit zu nehmen, zu viele Informationen etwas aus unscharfen oder wenig texturiertem Bildbereichen wegzukomprimieren. Diese Option bietet sich auch an, wenn Aufnahmen auf Flickr oder Facebook oder in Foren gepostet werden sollen, die bei hochgeladenen Inhalten noch einmal eine eigene Kompression durchführen. Enthält das Ausgangsbild mehr Rauschen bzw. "Korn", wird die Website das Ergebnis beim Hochladen nicht so stark komprimieren wie bei einer durchweg "cleanen" Vorlage – natürlich stets innerhalb für die Website geltenden Größenlimits.

 

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Wer mit dem eingebauten RAW-Konverter arbeitet, kann Aufnahmen bei neueren X-Modellen ebenfalls skalieren und auch das Seitenverhältnis anpassen. GFX 100, X-Pro3 und offenbar auch X-T4 erlauben auch die Ausgabe als TIFF, allerdings nur mit 10 Bits pro Kanal – die im Menü  angegebenen 16 Bit sind also nur Marketing, die sechs fehlenden Stellen werden einfach mit Nullen ausgefüllt. Bei der X100V fehlt die TIFF-Option leider im eingebauten RAW-Konverter, und die GFX 50 Modelle schreiben nur 8-Bit-TIFFs.

Edited by Rico Pfirstinger

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Danke Rico. Ein interessantes Thema. Ich frage mich wie sich Objektivkorrekturen, wo ja auch Pixel expandiert und gestaucht werden, in den einzelnen RAW Programmen verhalten. Teilweise sind extreme Entzerrungen am Bildrand notwendig. Vielleicht auch ein neues Thema?

Edited by UweHB

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vor 18 Minuten schrieb UweHB:

Vielleicht auch ein neues Thema?

Eher ein altes, aber definitiv wichtig. Oversampling hilft hier natürlich auch, auch bei einer Foveon- oder Monochrom-Kamera. Dabei geht es dann freilich nicht mehr um Demosaicing-Artefakte, sondern um Unschärfe durch Pixel-Interpolation, also vom verwendeten RAW-Konverter erfundene Auffüllpixel, um am Ende – nach dem Anwenden der digitalen Verzeichnungskoorektur – wieder die vom Hersteller versprochene Auflösung zu erhalten.

Man sollte hier zwischen der Interpolationsunschärfe und der optischen Unschärfe (meist an den Rändern) unterscheiden, die sich am Ende aufaddieren. Eine digital korrigierte starke tonnenförmige Verzeichnung ist an den Rändern besonders anfällig für Interpolationsunschärfe.

Ein besonders anschauliches Beispiel für starke tonnenförmige Verzeichnung ist die Leica Q(2), von deren physikalischer Sensorauflösung nach der Korrektur deutlich weniger übrig bleibt, weil physikalische Sensorpixel dabei durch interpolierte Bildpixel ersetzt werden. Das wurde auch schon früh erkannt und ist auch heute noch ein aktuelles Thema.

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Danke für die Links. Ja das trifft auf viele neue Objektive zu. Michaels Satz „Wir müssen uns von der vereinfachenden Vorstellung verabschieden, dass es eine direkte Entsprechung von Sensorpixeln und Bildpixeln gäbe” ist wohl war. 

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