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BeitragVerfasst: Do 12. Mär 2015, 21:37 
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Hi tc,

warum fängt der größere Sensor mehr Licht ein?

Gehen wir von einem Objektiv gegebenen Öffnungsverhältnisses und gegebener Brennweite aus.
Der Einfachheit halber fotgrafieren wir in das Innere einer Ulbrichtkugel, um eine vollkommen Isotrope Leuchtdichteverteilung zu haben.
Dieses Objektiv projiziert nun (wenn es vignettierungsfrei arbeitet) einen Bildkreis mit konstanter Leuchtdichte in seiner Brennebene.

Je nachdem, ob man nun ein APS-C oder KB-Rechteck aus diesem Bild schneidet, wird sowohl beim APS-C wie beim KB-Sensor pro (gleich großem) Pixel der gleich große Photonenstrom integriert.

Der per pixel noise, also das SNR des Bildes per se ändert sich NICHT.

Was sich ändert ist, dass bei GLEICHER Ausgabegröße das Bild des APS-C Sensors stärker nachvergrößert werden muss (bzw. die dpi höher sind) als das des KB-Sensors, was Unzulänglichkeiten eher zutage treten lässt. (Bei gleicher Pixeldichte hat der KB-Sensor über doppelt so viele Pixel).

Bei grossen Ausdrucken spielt dies - da bin ich bei Dir - eine Rolle.
Der von Dir genannte Unterschied von 1,5 bei gleicher Ausgabegröße (also knapp über 1/2 EV) ist aber den Erfahrungen unserer Kollegen-Fotogruppe nach zumindest bis Abzugsgrößen von 60x90cm nicht erkennbar.
Bonmot am Rande: Mit der K5-IIs kann ich wegen IBIS mit lichtstarken FBs mit deutlich weniger ISO arbeiten. Stabiliserte lichtstarke FBs haben zumindest meine Kollegen keine: Aussage, warum muss eine lichtstarke FB stabilisert sein, sie ist ja eh lichtstark für kurze Verschlusszeiten. CaNikon haben wohl keine stabilsierten Festbrenner. Ohne Stabi wird ein 85mm L 1.2USM belichtungszeittechnisch schnell zur f/4.5 Linse.
Das (also IBIS) also könnte ein sehr starkes Argument für die zukünftige Pentax KB sein!

Viele Grüße

Markus

Markus


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BeitragVerfasst: Do 12. Mär 2015, 21:44 
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Lotz hat geschrieben:
Je nachdem, ob man nun ein APS-C oder KB-Rechteck aus diesem Bild schneidet, wird sowohl beim APS-C wie beim KB-Sensor pro (gleich großem) Pixel der gleich große Photonenstrom integriert.

Der per pixel noise, also das SNR des Bildes per se ändert sich NICHT.


Du solltest dich dringend von der "Pixeldenke" lösen. Sie spielt keine Rolle. Wieso sollte sie auch?

mfg tc


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BeitragVerfasst: Do 12. Mär 2015, 21:52 
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Hi,

naja, so falsch ist die Pixeldenke denke ich mal nicht.
Wie würdest Du ansonsten das Signal/Rauschverhalten eines Bildes ausdrücken oder das Rauschen objetiv quantifizieren?

Eigentlich ist es ja Mittelwert/Standardabweichung des gesamten Bildes.

In oben genanntem konstruierten isotropen Beispiel wären bei beiden Bildern (KB und APS-C) sowohl der Mittelwert als auch die Standardabweichung gleich. (Bei einer Wertemenge mit gegebener Häufigkeitsverteilung ändert sich der Erwartungswert nicht, wenn man die Wertemenge vergrößert. Sprich: Wenn Du ein Los Schrauben vermisst, reicht eine Stichprobe, um SDEV und MEAN sehr genau zu bestimmen).

Gruß

Markus


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BeitragVerfasst: Do 12. Mär 2015, 22:11 
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Lotz hat geschrieben:
naja, so falsch ist die Pixeldenke denke ich mal nicht.


Lassen wir doch den Sensor mal in der Größe unverändert. Deiner Aussage nach würde die SNR des gesamten Bildes ja schon steigen wenn man nur den Pixelpitch reduziert, also die Auflösung erhöht. Spinnen wir den Gedanken doch mal ins Extrem: Der Sensor hat keine 24 Megapickel sondern 24 Terapickel, ein Pixel ist also nur noch knapp 25nm² groß. Den sehe ich eh nicht mehr, genau wie eigentlich den 25µm²-Pixel auch schon nicht. Selbst vergrößert auf ner Plakatwand. Ich sehe nur noch ein Konglomerat. Was Wunder, der einzelne Pixel ist schon um mehrere Größenordnungen beugungsbegrenzt, die Bruttoauflösung kann bei so einem oversampling also nicht annähernd wiedergeben werden. Vermutlich werden viele der Pixel "leer ausgehen" bekommen also nicht mal ein Photon ab. Warum ist es im Endergebnis also wichtig ob ich mir ein 24MPx- oder 24 TPx-Konglomerat anschaue? Welchen Einfluss hat es auf die letztlich registrierte Anzahl von Photonen ob jeder Pixel 10000 Photonen misst oder jeder hundertste eines?

mfg tc


Zuletzt geändert von tabbycat am Do 12. Mär 2015, 22:45, insgesamt 2-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Do 12. Mär 2015, 22:15 
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BeitragVerfasst: Do 12. Mär 2015, 22:25 
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Juhwie hat geschrieben:
:shock:

Das denke ich mir auch die ganze Zeit.

Und dann denke ich mir wieder: du hast doch eigene Bilder von 21MP KB, 36MP KB, 16, 20, 24MP APS-C auf der Platte. Schau dir die an, vergleiche das Rauschen und dann lass sie diskutieren......

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Grüße aus dem Süden

Alfredo


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BeitragVerfasst: Fr 13. Mär 2015, 00:05 
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Natürlich sammelt ein größerer Sensor mehr Licht, der Bildausschnitt und damit die Lichtquelle ist größer. Ein Grund warum bei ähnlich spezifizierten Sensoren !fasst! die gleiche Lichtstärke gemessen wird. Mehr Licht auf mehr Fläche - in Abhängigkeit von der Lichtquelle (dem größeren Bildausschnitt selbst) natürlich. Im APS-C Bildkreis bekommen die kleinen Photonenfänger also die gleiche Lichtmenge pro Zeit angeboten. Also doppelte Auflösung bei gleichem Rausch-/Signalabstand macht bei gleicher Printgröße weniger Rauschen auf dem Bild. Das ist jetzt die Otto Normalknipsen Rechnung. Gibt ja noch mehr Einflussgrößen auf Dynamik und Rausch-/Signalabstand bis zum gespeicherten Digitalbild.

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Grüße @hoss


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BeitragVerfasst: Fr 13. Mär 2015, 08:25 
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Hi,

@t.c.:

Ich sagte hier, die Pixel mit der niedrigeren Density hätten das Potenzial zu mehr Rauscharmut in den Schatten.
Dass ein Sensor mit höherer Pixeldichte weniger ruaschen solle, habe ich so nicht gesagt. Meine Aussage war nur, dass bei einem grossen Sensor mit gleicher Pixeldichte mit weniger dpi geprintet werden muss und dadurch Unzulänglichkeiten
weniger schnell sichtbar werden.

@Hoss:
Ich weiß nicht, in wie weit Du im Thema abbildende Optik drinsteckst. Es ist natürlich so, dass der Bildwinkel mit der Sensorgröße zunimmt, und damit mehr Licht (eigentlich: Flächenintegral Leuchtdichte x Raumwinkel) gesammelt wird. Dieses Licht wird allerdings beim grossen Sensor auch auf eine größere Fläche verteilt, damit sinkt die Leuchtdichte (und damit der Photonenstrom) in genau dem Maße, in dem der Raumwinkel größer wurde: Du sammelst eine Lichtmenge, die im Quadrat des cropfaktors steigt und verteilst sie auf eine Fläche, die ebenfalls im Quadrat des Cropfaktors größer ist.
Diesen Zusammenhang versuchte ich vorher schon in dem Beispiel mit der Ulbrichtkugel zu verdeutlichen.

@tc und Hoss:
Stellt Euch vor, Ihr betreibt eine KB_DSLR im Cropmode, oder aber schneidet gemäß Cropfaktor die Bildmitte aus oder aber deckt den Sensorrand mit einer Schwarzmaske ab: Rauscht dann das Bild/der Sensor/die Kamera tatsächlich mehr?

Gruß

Markus


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BeitragVerfasst: Fr 13. Mär 2015, 08:53 
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Registriert: Mo 20. Jan 2014, 16:18
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Lotz hat geschrieben:
Weil eben dann die Sensoren NICHT vergleichbar sind, weil die Pixeldichte deutlich unterschiedlich ist => Siehe mein Statement zur Full well Kapazität. Das ist aber lediglich eine NOTWENDIGE, aber noch lange keine HINREICHENDE Bedingung für höhere SNR bei niedrigen Signalpegeln.


Und das ist genau der Punkt, an dem wir uns unterscheiden: Ich denke in Kategorien der fotografischen Anwendung und nicht technischer Spitzfindigkeiten. Ich weiß, dass der 24 MP KB Sensor insbesondere deshalb weniger rauscht, weil er eine geringere Pixeldichte hat, aber warum sollte ich Sensoren mit gleicher Pixeldichte vergleichen? Wenn 24 MP für mich und meine Anwendungen eine geeignete Auflösung darstellen (z.B. Prints in 120*80 mit gelegentlich leichten Crops), dann vergleiche ich eine Nikon D7100 mit einer D750 und stelle fest, dass die D750 ein geringeres Bildrauschen hat. Wenn ich der Meinung bin, die 36 MP einer Nikon D 800 zu brauchen, dann muss ich sie deshalb nicht mit den 16 MP einer D7000 vergleichen, denn ich werde sie bei APS-C einfach nicht finden. Also brauche ich sie auch nicht mit APS-C zu vergleichen.

Genauso muss sich die neue Canon 5Ds nicht an einer 24 MP APS-C Kamera messen lassen, sondern mit einer 645Z, weil ich eben dort eine vergleichbare Auflösung erhalte.

Wenn Auflösung für mich kein großes Thema darstellt, dann suche ich mir eben einen modernen Sensor mit geringer Pixeldichte, egal ob KB oder APS-C.

Trotz allem ändert das nichts an meiner ursprünglichen Behauptung: Wenn ein 16 MP APS-C Sensor so viel rauscht, wie ein 22 MP Kleinbild Sensor, dann wird das, so lange es sich um stink normale DSLR Kameras handelt, daran liegen, dass die Sensortechnologie des APS-C Sensors wohl weiter ist. Grundsätzlich würde ein solcher KB Sensor nämlich weniger rauschen, da er eine deutlich geringere Pixeldichte hat.

Kleinbildsensoren haben Vorteile (eben vor allem durch die geringere Pixeldichte), wenn es z.B. um Situationen mit wenig Licht geht. Das brauche ich nicht wissenschaftlich zu belegen, das sehe ich ganz einfach an entsprechenden Bildern.

Bei deiner herangehensweise ist es eigentlich vollkommen egal, wie groß der Sensor ist, da du nicht Auflösungen, sondern Pixeldichten als Maßstab nimmt. Dann braucht man auch kein APS-C, sondern kann auch einen entsprechend gering auflösenden mFT Sensor nehmen oder einen noch geringer auflösenden 1'' Sensor.

Ich muss Kleinbild genauso wenig seine Vorteile absprechen, wie Mittelformat oder mFT. Ich hab einen Markt voller Möglichkeiten vor mir und greife das heraus, was mir gerade passt. Aber ich muss deswegen nicht hingehen und mit m.E. fotografisch nicht begründbaren Argumenten das eine oder andere Format schlechter machen, als es ist.
Wenn ich einen richtig großen Print mache, dann erfreue ich daran, dass ich ausreichend Auflösung habe, dass das Bild nicht verrauscht ist und allgemein die Qualität gut ist. Und wenn ich daneben das Bild einer Kamera mit kleinerem Sensor hänge und das sieht schlechter aus, dann fange ich nicht an das mit irgendwelchen Details der Sensortechnologie zu begründen, dass das ja schlechter sein muss, sondern akzeptiere einfach, dass die Qualität schlechter ist. Und am schönsten ist es, wenn man überhaupt keinen Unterschied sieht: Das liegt dann nicht daran, dass der eine Sensor plötzlich so gut ist wie der andere, sondern daran, dass ich ihn einfach mit meinen Anwendungen nicht ausreize - ein schönes Gefühl für den Geldbeutel.

_________________




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BeitragVerfasst: Fr 13. Mär 2015, 09:17 
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Registriert: Fr 31. Okt 2014, 12:15
Beiträge: 1031
C.D. hat geschrieben:
Lotz hat geschrieben:
Trotz allem ändert das nichts an meiner ursprünglichen Behauptung: Wenn ein 16 MP APS-C Sensor so viel rauscht, wie ein 22 MP Kleinbild Sensor, dann wird das, so lange es sich um stink normale DSLR Kameras handelt, daran liegen, dass die Sensortechnologie des APS-C Sensors wohl weiter ist. Grundsätzlich würde ein solcher KB Sensor nämlich weniger rauschen, da er eine deutlich geringere Pixeldichte hat.


Hi,

so unterschiedlich sind unsre Meinungen ja garnicht. Ich spreche ja auch KB nicht die Berechtigung ab, sonder hab sogar selbst konstatiuert, dass bei unseren Ausdrucken bis 60x90 in unsrer Fotogruppe keine Unterschiede zwischen APSC und KB sichtbar werden => Weil die Kameras (und nicht nur die Sensoren) mittlerweile gesamtheitlich ein hohes Niveau erreicht
haben und diese bei solchen Bildgrößen noch nicht ausgereizt werden.
In dem oben zitierten Beispiel liegt es aber nicht nur an der Sensortechnologie, sondern auch an der gesamten bildverarbeitenden Elektronik drum rum. Das wollte ich übrigens auch mit der gekühlten CCD versuchen zu erklären: Wenn die Elektronik drumrum von der signal integrity perfekt durchoptimiert ist, kriegt man jeden Sensor bis auf das Dunkelstromrauschen fast rauschfrei. Das Rauschen bei hohem ISO kommt ja durch die elktron. Nachverstärkung der Analogsignale, und je besser diese verstärker gemacht sind, desto besser ist auich die High-ISO-Performance. Es liegt also nicht nur an der Sensor- / bzw. Pixelgröße!!! Eine Kamera hier nur auf den Sensor zu reduzieren stimmt einfach nicht.

Ursprünglich war das alles ja nur meine Begründung dafür, warum ich persönlich nicht auf KB umsatteln werde. Weil ich bei MEINEN Printgrößen (max. 60x90cm) nichts fände, was in Bezug auf erreichbare Bildqualität den Invest und das Packmaß rechtfertigen würde. Und ich denke, für viele Amateure (und sogar die meisten örtliche Fotostudios) ist 60x90 oftmals die Oberkante an Größe, die von Kunden verlangt wird.

Viele Grüße

Markus


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