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Welche Kamera rauscht mehr (OT aus M10)


01af

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Blickt noch jemand vollständig durch?

 

 

Uwe

Ja, klar.

 

Unter ganz strikt beschänkten Bedingungen hat 0laf auf eine Art recht. Nehmen wir an, es macht einer ein Bild vom Matterhorn (als Schweizer muss ich ja einen Berg nehmen, und einen, den alle kennen). Nehmen wir weiter an, er hat viele Kameras mit ganz unterschiedlich grossen Sensoren und Pixelzellen (von einigen hier auch als "Sensel" bezeichnet, was ein bisschen Nonsensel ist). Nehmen wir weiter an, dass er alle diese Matterhörner formatfüllend auf genau gleich grosses Papier druckt. Die Bilder, die mit kleinen Sensoren (oder kleinen Ausschnitten von grossen Sensoren) aufgenommen wurden, mussten stark vergrössert werden, die mit grossen Sensoren weniger stark.

 

Alles klar?

 

In diesem Fall ist die Erwartungshaltung vernünftig, dass die stark vergrösserten stark rauschen und die weniger stark vergrösserten weniger stark. Die Korrelation stimmt nur für Sensoren vergleichbarer Technologie, und auch dort stimmt sie nur ungefähr. Das unterscheidende Merkmal ist wieder - wie schon allzu oft wiederholt - die Grösse der Sensorfläche, die zur Darstellung eines einzelnen Bildpunkts zur Verfügung gestanden hat.

 

Ein Vergleich der Sensorfläche, die tatsächlich belichtet werden kann, ist nicht trivial. Da wären die Teile der Oberfläche des Sensors zu berücksichtigen, die blind sind, also keine Photonen in Ladung umsetzen können; weiter die Gestalt und Funktion der kleinen Linsen vor dem Sensor, die das einkommende Licht in die Sensorzellen leiten sollen; bei Sensoren mit Bayer-Filter noch die Abstände zwischen den Zellen, die zur Wahrnehmung derselben Farbe zuständig sind.

 

Aber unter bestimmten Bedingungen kann man das so sehen, dass grössere Sensoren weniger rauschen als kleinere. Das ist eine direkte Ableitung aus dem Sachverhalt, dass Sensor-Zellen mit grösserer Fläche weniger rauschen als solche mit kleinerer, oder wie auch immer einer den Quotient zwischen Rauschen und Sensorfläche ausdrücken will.

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..... Richtigerweise schreibt man ja f/2,0. ....

Nein, das tut man nicht. Wir sprechen jetzt gleich von zwei vollständig unterschiedlichen Dingen.

 

Bisher haben wir davon gesprochen, wie ein Sensor das Licht, das in seine Sensorzellen fällt, in elektrische Ladungen und anschliessend in numerische Werte (auf Deutsch: Zahlen) umsetzt. Dabei habe ich (und etliche andere) den Standpunkt vertreten, dass grosse Sensorzellen bei der gleichen Helligkeit genauere Werte liefern als kleine Sensorzellen.

 

Was Du mit f/2.0 ausdrückst, ist die Grösse der Öffnung im Objektiv, welche das Licht vom Motiv zum Sensor durchlässt. Natürlich kommt beim Sensor mehr Licht an, wenn Du ein Objektiv mit einer grossen Blendenöffnung nimmst, und es kommt weniger Licht an, wenn das Objektiv nur ein winzig kleines Löchelchen hat. Die Regelung des Lichts, welches auf den Sensor fällt, ist aber ein anderes Thema als die Frage, wie genau der Sensor das ankommende Licht "sieht" und umsetzt.

 

Einigen fällt es vielleicht leichter, sich den Unterschied vorzustellen, wenn sie an einen Negativfilm denken, der dort dunkler wird, wo er mehr Licht erhält.

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Guest Eclat Blanc

Irgendwann ist dieser Thread im Sumpf des Postfaktischen versunken. Mit Vernunft hat das ganze nichts mehr zu tun, höchstens noch mit Gesundem Menschenverstand.

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So schwierig ist das gar nicht. Je größer ein Sensor ist, umso größer ist der Dynamikumfang, sofern die einzelnen Sensorelemente größer sind und damit nicht nur höhere Ladungen speichern können, sondern auch aufgrund der höheren Lichtempfindlichkeit einen höheren Signalrauschabstand(!) haben. Eine allzu hohe Megapixelzahl kann den Effekt der größeren Sensorfläche aber auch wieder zunichte machen.

 

Für das Rauschen ist nicht die Lichtmenge pro Fläche ausschlaggebend, sondern die Zahl der in jedem Sensorpixel maximal speicherbaren Photonen(=Elektronen). Wenn der Ladungsspeicher eines kleinen Sensorpixels voll ist, ist er voll und kann keine weitere Ladung aufnehmen. Der kritische Faktor ist daher eher die Auflösung: Auf die Fläche eines kleineren Sensors passen weniger Pixel, wenn man keine Nachteile beim Rauschen hinnehmen will. Steigert man aber die Anzahl der Pixel auf einem kleinen Sensor, nimmt automatisch das Rauschen zu d.h. der Signalrauschabstand sinkt. Umgekehrt ist bei einem großen Sensor der ISO-Wert der kritische Faktor – je höher man den ISO-Wert wählt, desto weniger Elektronen werden während der Belichtung gesammelt; man simuliert also gewissermaßen kleinere Sensorpixel. Erhöht man den ISO-Wert bei einem kleinen Sensor mit noch kleineren Pixeln, ist die Anzahl der gespeicherten Photonen (=Elektronen) geringer und dadurch der Anteil vom Photonenrauschen größer, d.h. dass zu wenig Signal in zu viel Rauschen untergeht. Pixel eines größeren Sensors gleicher Auflösung sammeln selbst bei gleicher Lichtstärke mehr Licht und mehr Elektronen und das kommt dem Rauschen zu gute.

 

Alles immer unter der Annahme, dass man gleiche Sensortechnologie und gleichen Entwicklungsstand vergleicht. Also nicht BSI gegen herkömmliche Sesnoren oder so.

 

Mittelformat-Sensoren waren trotz ihrer Größe jahrelang im Nachteil, weil es eben keine aktuellen CMOS-Sensoren waren, sondern nur CCD-Sensoren. Die waren halt auch für´s Studio gedacht und nicht für Available Light. Seit es aktuelle CMOS-Technik auch in Mittelformatgröße gibt, sieht die Welt schon ganz anders aus.

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Selten so einen physikalisch hanebüchenen Unsinn gelesen.

 

 

Wenn ich also Teile meines Sensors abklebe (also z.B. bei der Q auf Crop schalte, was ja von Haus aus geht), nimmt beim Rest das Rauschen zu, weil die Sensorfläche kleiner geworden ist.

 

Wirklich witzig.

 

Nicht.

 Das war allerdings der Glaube nach der Einführung der M9 im Vergleich zur M8. Die M8 hatte den "abgeklebten" Sensor mit "Crop"; die M9 den "vollen" Sensor. Die Pixelgröße war dieselbe. Gleichwohl war alle Welt der Meinung, dass das Rauschverhalten der M9 im Vergleich zur M8 verbessert war. War es vielleicht auch - dann allerdings auf Grund von Maßnahmen, die nicht im Sensor, sondern bei der weiteren Verarbeitung wirkten. 

 

Die Auffassung vom verbesserten Rauschverhalten der M9 war allerdings schon deshalb begründet, weil bei der Vergrößerung des Ergebnisses auf dasselbe Format am Bildschirm oder auf dem Ausdruck das Bild aus der M8 stärker vergrößert werden musste als das aus der M9 - also der Effekt eintrat, den Pop oben in seinem Beispiel zum Matterhorn-Bild im ersten Absatz schildert.

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Ich warte immer noch auf den mathematischen Erguss. Mittlerweile habe ich drei Flaschen guten Rotwein und fünf Tüten Chips geleert. Wird das in diesem Leben noch was? Wo ist eigentlich dieser Alex U?

 

 

Ich dachte, Du fummelst heute, nachdem Du wieder zu hause bist.

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Dem halte ich folgende Aussage entgegen: [...]

Inwiefern hieltest du mir da irgend etwas "entgegen"? Daß kleinere Pixel stärker von Rauschen geplagt sind als größere, hatte ich doch schon lange klar und deutlich formuliert und nie bestritten. Doch hier geht's nicht um das Rauschen von Pixeln, sondern um das Rauschen von Bildern – sowie darum, ob und wie und in welchem Maße dieses Rauschen die Tonwert-, Farb- und Detailwiedergabe begrenzt oder kompromittiert.

 

 

Selten so einen physikalisch hanebüchenen Unsinn gelesen.

Na ja – wenn man nichts von Physik versteht ... :rolleyes:

 

 

Wenn ich also Teile meines Sensors abklebe (also z. B. bei der Q auf Ausschnitt schalte, was ja von Haus aus geht), nimmt beim Rest das Rauschen zu, weil die Sensorfläche kleiner geworden ist.

Ja, genau. Puh, jetzt hast du's ja doch verstanden ... wieso hast du's dann gerade eben noch als "physikalisch hanebüchenen Unsinn" bezeichnet!?

 

Wie dem auch sei – für alle anderen, die's immer noch nicht verstehen wollen oder können, hier einmal ein praktisches Beispiel.

 

 

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Pixelabstand: 6 µm

Pixelzahl: 23,8 MP

ISO 1600/33°

 

 

Pixelabstand: 6 µm

Pixelzahl: 0,23 MP

ISO 1600/33°

 

 

Wie man klar und deutlich sehen kann, rauscht das zweite Bild trotz gleicher Pixelgröße stärker – weil die Pixelzahl erheblich kleiner ist, und damit natürlich (bei gleicher Pixelgröße) auch das Sensorformat. Will jetzt immer noch irgend jemand hier ernsthaft bestreiten, daß das Rauschen eines Digitalbildes (bei gleicher Sensortechnologie) nicht nur von der Pixelgröße, sondern auch von der Pixelzahl abhängt? Das Produkt aus Pixelgröße und Pixelzahl ist maßgeblich – was nichts anderes ist als eine andere Formulierung dafür, daß die Sensorgröße maßgeblich ist.

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Das war allerdings der Glaube nach der Einführung der M9 im Vergleich zur M8. Die M8 hatte den "abgeklebten" Sensor mit "Crop"; die M9 den "vollen" Sensor. Die Pixelgröße war dieselbe. Gleichwohl war alle Welt der Meinung, dass das Rauschverhalten der M9 im Vergleich zur M8 verbessert war. War es vielleicht auch - dann allerdings auf Grund von Maßnahmen, die nicht im Sensor, sondern bei der weiteren Verarbeitung wirkten. 

 

Die Auffassung vom verbesserten Rauschverhalten der M9 war allerdings schon deshalb begründet, weil bei der Vergrößerung des Ergebnisses auf dasselbe Format am Bildschirm oder auf dem Ausdruck das Bild aus der M8 stärker vergrößert werden musste als das aus der M9 - also der Effekt eintrat, den Pop oben in seinem Beispiel zum Matterhorn-Bild im ersten Absatz schildert.

Das sind unterschiedliche Sensor-Generationen. Der Pixelpitch war beim M8-Sensor größer als beim M9-Sensor. Plus drei Jahre Entwicklungszeit zwischen den Sensoren. Man darf annehmen, dass ein neuerer Sensor grundsätzlich besser ist als ein technologisch älterer.

 

Was will man da ernsthaft vergleichen? Du kannst nur schauen was unten rauskommt. Die Gründe ohne weiteres genaues Wissen über den Sensor und die verwendete Technologie macht aber den Grund für das Ergebnis zur reinen Spekulation.

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Wobei man anmerken muss, das man mit einer Mittelformatkamera eher schlechtere Low-Light-Eigenschaften bekommt. Es gibt kein f/0,95 und selbst f/1,4 ist nicht verfügbar. Das ist aber ein wirtschaftliches Problem bzw. es fehlt die Möglichkeit ein f/1,4-Objektiv erfolgreich zu vermarkten. Mittelformatkameras nehmen hautpsächlich Werbe- und Modefotografen und die reisen mit vielen Blitzköpfen umher. Dabei sind f/1,4 einfach nicht gefragt.

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Ja, genau. Puh, jetzt hast du's ja doch verstanden ... wieso hast du's dann gerade eben noch als "physikalisch hanebüchenen Unsinn" bezeichnet!?

Er versteht noch nicht mal die Absurdität meiner Aussage. Okay, ich lasse demnächst die Ironie weg.

 

 

Will jetzt immer noch irgend jemand hier ernsthaft bestreiten, daß das Rauschen eines Digitalbildes (bei gleicher Sensortechnologie) nicht nur von der Pixelgröße, sondern auch von der Pixelzahl abhängt? Das Produkt aus Pixelgröße und Pixelzahl ist maßgeblich – was nichts anderes ist als eine andere Formulierung dafür, daß die Sensorgröße maßgeblich ist.

Das ist ja mal krass. Offensichtlich verstehst Du selbst nicht, was Du geschrieben hast:

 

Zitat 01af: "Ob der Sensor viele kleine oder weniger größere Pixel hat, ist weitgehend egal." - "Das Bild aus Kamera 1 wäre auch dann verrauschter, wenn ihr Sensor (bei unveränderter Größe) rund 3.900 × 2.600 Pixel und damit dieselbe Pixelgröße hätte wie Kamera 2."

...und dass es genau das Gegenteil von dem ist, was Du jetzt schreibst.

 

Ich behaupte mal eben diametral das Gegenteil und tue so, als hätte ich immer schon recht gehabt. Das ist frech, weil Du dem Leser unterstellst, er könnte Deinen Aussagen nicht folgen.

 

Und dann noch dieses ungeeignete Bildbeispiel. Klasse!

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Das ist frech, weil du dem Leser unterstellst, er könnte deinen Aussagen nicht folgen.

 

Daß zumindest du meinen Aussagen nicht zu folgen vermagst, hast du doch soeben überdeutlich bewiesen. Wenn du glaubst, ich widerspräche mir selber, dann hast du meine Aussagen ganz einfach nicht verstanden. Und ich gebe mir durchaus Mühe, sie eindeutig und unmißverständlich zu formulieren. Man darf allerdings auch nichts hineininterpretieren, was gar nicht dasteht.

 

Am besten, du liest sie noch einmal in Ruhe von Anfang bis Ende durch, vielleicht verstehst du's dann ja doch noch.

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attachicon.gifL1010989-1.JPG

Pixelabstand: 6 µm

Pixelzahl: 23,8 MP

ISO 1600/33°

 

 

attachicon.gifL1010989-2.JPG

Pixelabstand: 6 µm

Pixelzahl: 0,23 MP

ISO 1600/33°

 

 

Wie man klar und deutlich sehen kann, rauscht das zweite Bild trotz gleicher Pixelgröße stärker – weil die Pixelzahl erheblich kleiner ist, und damit natürlich (bei gleicher Pixelgröße) auch das Sensorformat.

Du bist also sicher, dass das untere Bild mit einem kleineren Sensorformat aufgenommen wurde und es sich nicht etwa - wie mir schien - um eine Ausschnittsvergrößerung handelt?

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Und was ist dafür verantwortlich, daß die Bilder aus der Leica M10 bei z. B. ASA 3200 weniger verrauscht sind als die aus der M (Typ 240)? Gleiche Sensorgröße und Pixelzahl, also auch Pixelgröße.

 

Ist das zu fassen? Ist es dann wirklich immer noch nicht oft genug betont worden, daß all diese vergleichenden Aussagen über das Rauschen unterschiedlicher Sensorgrößen, Pixelgrößen und Pixelzahlen immer nur bei gleichem technologischen Stand gelten!?

 

Die Leica M10 hat den moderneren, technisch weiter entwickelten Sensor, deshalb.

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Und was ist dafür verantwortlich, dass die Bilder aus der M10 bei z.B. 3200 ASA weniger verrauscht sind als die aus der M? Gleiche Sensorgrösse und Pixelzahl also auch Pixelgrösse.

 

Das nennt sich technischer Fortschritt. Da liegen 4 Jahre zwischen beiden Modellen.

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