pixelgruppierung bei m8?

[feuervogel69]

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hallo- um mal wieder ein sachliches thema hier anzuschneiden....... :

 

weiß eugentlich jemand wie die m8 das handhabt, wenn man die auf 5 mpix "runterstellt"? werden da pixel gruppiert und verändert sich dadruch evtl. das rauschverhalten?

 

ich selbst habe leider noch keine tests (ich hasse sowas) angestellt, aber es wäre doch interessant. manchmal wäre ja ein rauschfreieres bild wichtiger als ein groß ausdruckbares.

 

lg matthias

[esser]

Da wird am Chip nichts geändert. Wird vermutlich per Software runtergerechnet (z.B. durch Mittelung) und damit Speicher gespart. Am Rauschverhalten kann sich nichts ändern, denn nicht nur das Signal sondern auch das Rauschen ist bei Gruppierung von 8 statt der mindestens nötigen Gruppierung von 4 Pixeln (Rot, 2 X Grün, Blau) ja auch doppelt so hoch.

Das Rauschen entsteht in jedem Pixel und ist nur abhängig von der Temperatur (und von der Bauart). Wird das Signal aus dem Pixel sehr schwach und muss daher hochverstärkt werden (bei ISO mehr als 200), dann wird das Rauschen natürlich mitverstärkt und irgenwann sichtbar.

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[mjh]

weiß eugentlich jemand wie die m8 das handhabt, wenn man die auf 5 mpix "runterstellt"? werden da pixel gruppiert und verändert sich dadruch evtl. das rauschverhalten?

Dann wird zwar zunächst ein 10-Megapixel-Bild erzeugt, danach aber auf 5 Megapixel herunterskaliert. Die Skalierung beeinhaltet eine Mittelwertbildung benachbarter Pixel, die prinzipiell das Rauschen reduziert, nur ist der Effekt so gering, daß es keinen guten Grund gibt, eine niedrigere Auflösung zu wählen. Konkret: Wenn man 5 statt 10 Megapixel speichert, werden 1,4 mal 1,4 Pixel zu einem Pixel zusammengefaßt. Das bringt nichts. Für eine erkennbare Rauschreduzierung müßte man schon wenigstens 2 mal 2 Pixel zusammenfassen, entsprechend einer Reduktion auf 2,5 Megapixel. Aber: Wenn man ein 10-Megapixel- und ein 2,5-Megapixel-Bild in gleicher Größe nebeneinander legen würde und dann aus einem Betrachtungsabstand beurteilte, aus dem einem im 2,5-Megapixel-Bild keine störenden Pixel auffielen, dann würde sich derselbe Effekt auch beim 10-Megapixel-Bild einstellen – es ist dann die begrenzte Auflösung des menschlichen Auges, die die das Rauschen unsichtbar werden läßt.

[R2-D2]

[...]

So etwas wie "4/10 eines Pixels" gibt es nicht, daher werden auch nicht "1.4 mal 1.4 Pixel zu einem Pixel zusammengefasst". Wie viele Pixel an einer Interpolation beteiligt sind, hängt von der Breite der sog. Interpolationsmaske ab. Bei einer linearen Interpolation sind es genau deren zwei. DIe von Dir beschriebe "Mittelwertbildung" (genauer: gewichtete Mittelwertbildung) entspricht einer linearen Interpolation. Nun ist aber nicht davon auszugehen, dass heutzutage eine halbwegs moderne Kamera zum Herunterskalieren nur eine einfache gewichtete Mittelwertbildung vornimmt.

 

Nebenbei bemerkt: Eine linerare Interpolation ist eine Tiefpassfilterung, welche einen "glättenden Effekt" hat.

 

Am Rauschverhalten des Sensors ändert sich natürlich nichts, wenn man ein Bild mit 5MP aufnimmt. Aber je nach verwendeter Interpolationsmethode kann sich das Rauschen im herunterskalierten Bild anders äussern, d.h. verstärkt, abgeschwächt oder gleich wirken.

[mjh]

So etwas wie "4/10 eines Pixels" gibt es nicht, daher werden auch nicht "1.4 mal 1.4 Pixel zu einem Pixel zusammengefasst".

Das ist nur ein rechnerischer Wert und keine Beschreibung eines Algorithmus; anders war das auch nicht gemeint. Ich wollte damit einen Eindruck davon vermitteln, inwieweit man hier eine rauschmindernde Wirkung durch Mittelwertbildung erwarten kann. (Nebenbeibemerkt ist es durchaus möglich, 1,4 Pixel zu einem zusammenzufassen, indem man etwa 100 Prozent des Helligkeitswertes eines Pixel und je 20 Prozent der Helligkeitswerte der Pixel links und rechts davon addiert und durch 1,4 teilt. Ein praktisch eingesetzter Algorithmus wird aber wahrscheinlich anders vorgehen. Nur beim Hardware-Binning im Sensor – was wohl mit „Pixelgruppierung“ gemeint war – werden tatsächlich immer die Ladungen ganzer Pixel zusammengefaßt. Daß das aber im Fall einer Reduktion von 10 auf 5 Megapixel nicht passieren kann, folgt wiederum aus dem dazu nötigen krummen Wert von 1,4 zu 1.)

 

Eine linerare Interpolation ist eine Tiefpassfilterung, welche einen "glättenden Effekt" hat.

Das ist richtig, wobei die glättende Wirkung allerdings durch die darauf folgende Nachschärfung wieder ausgeglichen werden sollte. Andernfalls würden herunterskalierte Bilder immer etwas unscharf wirken.

 

Aber je nach verwendeter Interpolationsmethode kann sich das Rauschen im herunterskalierten Bild anders äussern, d.h. verstärkt, abgeschwächt oder gleich wirken.

Generell nimmt das Rauschen tatsächlich ab, aber eben nur so geringfügig, daß man den Effekt vernachlässigen kann. Ein unvorteilhaftes Interpolationsverfahren könnte auch zusätzliche Artefakte erzeugen, aber in der Praxis habe ich das noch nicht beobachtet.

[R2-D2]

Das ist nur ein rechnerischer Wert und keine Beschreibung eines Algorithmus; anders war das auch nicht gemeint. Ich wollte damit einen Eindruck davon vermitteln, inwieweit man hier eine rauschmindernde Wirkung durch Mittelwertbildung erwarten kann.

Du weisst doch gar nicht, ob nur eine Mittelwertbildung erfolgt.

 

(Nebenbeibemerkt ist es durchaus möglich, 1,4 Pixel zu einem zusammenzufassen, indem man etwa 100 Prozent des Helligkeitswertes eines Pixel und je 20 Prozent der Helligkeitswerte der Pixel links und rechts davon addiert und durch 1,4 teilt. Ein praktisch eingesetzter Algorithmus wird aber wahrscheinlich anders vorgehen.)

Nebenbei bemerkt sind das dann drei ganze Pixel, die zur Interpolation verwendet werden. Die Anteile werden ebenfalls von der Interpolationsmaske bestimmt.

 

Das ist richtig, wobei die glättende Wirkung allerdings durch die darauf folgende Nachschärfung wieder ausgeglichen werden sollte. Andernfalls würden herunterskalierte Bilder immer etwas unscharf wirken.

Weisst Du, ob die Bilder nachgeschärft werden?

 

Generell nimmt das Rauschen tatsächlich ab, aber eben nur so geringfügig, daß man den Effekt vernachlässigen kann.

Wenn Du das so generell sagen kannst, dann musst Du aber über das verwendete Interpolationsverfahren Bescheid wissen. Also?

 

Ein unvorteilhaftes Interpolationsverfahren könnte auch zusätzliche Artefakte erzeugen, aber in der Praxis habe ich das noch nicht beobachtet.

Beim Herunterskalieren ist in erster Linie auf Artefakte zu achten, die durch Unterabtastung entstehen.

[mjh]

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Du weisst doch gar nicht, ob nur eine Mittelwertbildung erfolgt.

Wenn nicht einfach Pixel weggelassen werden – was wegen der Moiré-Gefahr niemand tun würde –, findet immer irgendeine Art der Mittelwertbildung statt. (Mir sind schon mal Kameras untergekommen, die im Movie-Modus durch Weglassen von Pixeln skalierten; der betreffende Hersteller ist dann aber recht schnell wieder davon abgegangen, weil das Moiré allzu störend war.)

 

Weisst Du, ob die Bilder nachgeschärft werden?

Die Bilder werden intern immer nachgeschärft.

[R2-D2]

Mit "immer" sollte man vorsichtig umgehen...

 

Wenn nicht einfach Pixel weggelassen werden – was wegen der Moiré-Gefahr niemand tun würde –, findet immer irgendeine Art der Mittelwertbildung statt.

Nun machst Du's Dir aber gar einfach: Es ist falsch, (z.B.) eine kubische Interpolation als "Art der Mittelwertbildung" zu bezeichnen.

 

Die Bilder werden intern immer nachgeschärft.

Beim Herunterskalieren wird genau das nicht "immer" getan - "pre-filtering" heisst das Stichwort.

[Venkman]

Ok Ladies,

 

Handtaschen auf 10 Schritt, Michael wirft als erstes.