Sind Fuji Sensoren ISO Invariant?

[ThorstenN.]

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Ist in dem Video das Selbe gemeint, was man mit ISO freiem Sensor meint? Und trifft das auf die Sensoren von Fuji zu und wenn auf welche?

 

[McA]

vor 21 Stunden schrieb ThorstenN.:

[...] Ist in dem Video das Selbe gemeint, was man mit ISO freiem Sensor meint? Und trifft das auf die Sensoren von Fuji zu und wenn auf welche? [...]

Hat mich gewundert, dass Du noch keine Antwort bekommen hast.

1. Ja, es ist dasselbe gemeint.
2. @Rico Pfirstinger hat das hier im Forum und in seinen Büchern seit Jahren "an den Mann gebracht". Daher ist die Erkenntnis im Video nicht wirklich neu.
3. Was im Video (soweit ich es mir angesehen habe) unterschlagen wurde, ist der Dual Conversion Gain, den Michael (ebenfalls Fuji-Forist: @mjh) in diesem Artikel schön beschreibt.
4. Auf was von Rico auch immer wieder hingewiesen wurde, ist, dass durch die Eigenheiten der externen RAW-Konverter nicht immer die ISO-Losigkeit bewiesen werden kann. Im Video wird der Versuch genau so gemacht, dass die maximale Belichtungserhöhung in LR nicht überschritten wird. D.h. die theoretische ISO-Losigkeit kann nicht immer sauber zur Anwendung gebracht werden. Das scheint auch der Grund zu sein, dass diese ISO-Losigkeit auch angezweifelt wird.
5. Auf was Rico auch immer wieder hinweist, ist die Tatsache, dass sich einige Automatiken in der Kamera (z.B. WB) auf die OOC-Daten der Kamera stützen. Arbeite ich da wegen der ISO-Losigkeit bewusst in einem ungewöhnlichen Bereich, dann kann es sein, dass das Auswirkungen auf diese Automatiken hat. Auch findet es sein Grenzen da, wo ich im Sucher schlicht nichts mehr sehen kann.
6. Soweit ich mitbekommen habe, sollten die Sensoren der letzten Jahre alle isolos sein. Ob sie "isoloser" wurden, weiß ich nicht.

[ThorstenN.]

Alles klar, das hatte ich mir schon gedacht, wollte nur sicher gehen.... Danke dir!

bearbeitet 28. April 2022 von ThorstenN.

[UweHB]

Typische Erklärungen eines Fotografen mit hoher Kompetenz trotz totaler Unkenntnis der digitalen Bildverarbeitung in der Kamera.

Digitale Sensoren haben eine Grundempfindlichkeit. Das war schon immer so und die Sensoren waren somit schon immer "ISO-los". Einige Sensoren haben eine Möglichkeit die Empfindlichkeit umzuschalten, auf Kosten der Dynamik. Das wird im Video leider nicht erklärt. Der ISO-Wert den man einstellt, ist eine Verstärkung des elektronischen Signals. Die Verstärkung ISO zu nennen ist der Fotohistorie zu verdanken. Man könnte alternativ die Verstärkung auch mit x2, x4 usw. angeben. Die Verstärkung des Signals kann in der Kamera direkt analog erfolgen, in der Kamera nach dem A/D Wandler digital, oder im RAW Konverter. Interessant ist, das heutige Sensoren bis zu einer Dynamik von 12 oder sogar 14 Blendenstufen arbeiten. Neben der reinen analogen Verstärkung wird teilweise auch die Referenzspannung des A/D Wandlers angepasst, um eine Anpassung des Signals vorzunehmen. Somit funktioniert die spätere Anhebung der Helligkeit im RAW Konverter nahezu gleichwertig. Aber Vorsicht, bekommt der Sensor zu wenig Licht, dann funktioniert das Prinzip nicht mehr, wie ja auch im Video berichtet. Dann ist es besser zunächst die ISO Zahl hochzudrehen.
Bekommt der Sensor so gut wie kein Licht mehr, ist auch nichts mehr vorhanden, außer das Rauschen der Elektronik, das verstärkt werden kann.

Somit kann das im Video vorgestellte Prinzip der Kameraeinstellung bei bis zu 5 Blendenstufen benutzt werden, besonders wenn helle Lichtinseln im Bild zu sehen sind. Die 5 Blendenstufen sind ein Daumenwert, da für ein JPEG Bild 8 Bit oder 8 Blendenstufen ausreichen. 

Schon mit meiner Leica M9 war es meistens besser mit der Grundempfindlichkeit zu belichten und eine Helligkeitsanpassung im RAW Konverter vorzunehmen, da die kamerainterne Signalverarbeitung sehr rauschbehaftet war.

[mjh]

vor 6 Stunden schrieb UweHB:

Digitale Sensoren haben eine Grundempfindlichkeit. Das war schon immer so und die Sensoren waren somit schon immer "ISO-los". Einige Sensoren haben eine Möglichkeit die Empfindlichkeit umzuschalten, auf Kosten der Dynamik. Das wird im Video leider nicht erklärt. Der ISO-Wert den man einstellt, ist eine Verstärkung des elektronischen Signals.

Moderne Sensoren haben durchweg zwei umschaltbare Grundempfindlichkeiten, aber das hat nichts mit ISO-Losigkeit oder ISO-Invarianz zu tun; das hast Du missverstanden. Ein Sensor wird als ISO-los oder ISO-invariant bezeichnet, wenn und insoweit sich sein Rauschverhalten bei einer knappen Belichtung (oberhalb der gewählten Grundempfindlichkeit) nicht verbessert, wenn man die analogen Signale verstärkt. Das ist immer dann der Fall, wenn das Ausleserauschen einen geringeren Anteil am Gesamtrauschen als die übrigen Rauschquellen hat. Bei aktuellen CMOS-Sensoren mit integrierten A/D-Wandlern ist das meist der Fall – zumindest innerhalb einer Unterbelichtung um bis zu 4 oder 5 EV. Da eine Verstärkung den Dynamikumfang des Sensors reduziert, ist es im Bereich der ISO-Invarianz daher besser, darauf zu verzichten.

Der bei der Kamera eingestellte ISO-Wert hat im Grunde nichts mit einer Verstärkung zu tun, die auch gar nicht immer stattfindet. Der ISO-Wert gibt an, wie viel Licht für eine optimale Belichtung nötig ist, und er steht daher in einem festen mathematischen Zusammenhang zur gemessenen Helligkeit, der Blende und der Verschlusszeit. Das gilt für die digitale ebenso wie für die analoge Fotografie. Wenn man einen höheren ISO-Wert einstellt, wird die Belichtungsautomatik im Maße der Erhöhung knapper belichten, und das ist die einzige wirklich feststehende Auswirkung dieser Einstellung. Die Sensorsignale können analog verstärkt werden (im Maß der ISO-Erhöhung oder in einem geringeren Maße), die Grundempfindlichkeit kann über den Conversion Gain heraufgesetzt werden, die digitalisierten Sensorsignale können multipliziert oder auf eine andere Weise vergrößert werden, oder es kann eine Kombination dieser Maßnahmen genutzt werden – aber die Kamera kann auch auf all das verzichten und die digitalisierten Sensordaten einfach so speichern, wie sie aus dem Sensor kommen, und lediglich in den Exif-Daten den verwendeten ISO-Wert eintragen. Nachdem moderne Sensoren in einem großen Maße ISO-los sind, richtet eine analoge Verstärkung heutzutage oft mehr Schaden (beim Dynamikumfang) als Nutzen (beim Rauschabstand) an, weshalb man dann besser darauf verzichtet – und ebenso auf eine Multiplizierung der digitalen Signale, die ebenfalls Dynamikumfang kostet. Eine Anpassung des Conversion Gain bleibt dagegen nützlich, und ebenso eine nichtlineare Anhebung der Tonwerte, die den Dynamikumfang bewahrt.

bearbeitet 25. Mai 2022 von mjh

[Gast]

vor 4 Stunden schrieb UweHB:

Aber Vorsicht, bekommt der Sensor zu wenig Licht, dann funktioniert das Prinzip nicht mehr, wie ja auch im Video berichtet. Dann ist es besser zunächst die ISO Zahl hochzudrehen.
Bekommt der Sensor so gut wie kein Licht mehr, ist auch nichts mehr vorhanden, außer das Rauschen der Elektronik, das verstärkt werden kann.

und woher zaubert eine höhere ISO zusätzliches Licht her?

Bis eben dachte ich "mehr Licht" heisst entweder länger belichten oder mehr Licht reinlassen (grössere Blende) - wenn man die Lichtmenge nicht selber regulieren kann.

[UweHB]

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vor einer Stunde schrieb rachmaninov:

und woher zaubert eine höhere ISO zusätzliches Licht her?

Bis eben dachte ich "mehr Licht" heisst entweder länger belichten oder mehr Licht reinlassen (grössere Blende) - wenn man die Lichtmenge nicht selber regulieren kann.

Das Zitat ist aus dem Zusammenhang gerissen. Die Aussage bezieht sich auf dem Satz zuvor. Es geht um die Anhebung der Belichtung ausschließlich im RAW-Konverter.

[Gast]

vor 3 Stunden schrieb UweHB:

Das Zitat ist aus dem Zusammenhang gerissen. Die Aussage bezieht sich auf dem Satz zuvor. Es geht um die Anhebung der Belichtung ausschließlich im RAW-Konverter.

ah - ok.

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