Forum Übersicht - RE: Nikon D700 mit 12MP - 3

QUOTE (tatatu @ 2008-06-20, 16:35) QUOTE (Peanuts @ 2008-06-20, 16:26) Selbstverständlich ist das nicht so. Du kannst in eine Kamera auch einen 18-Bit-ADC einbauen, ohne dass die Bildqualität auch nur einen Deut besser wird.[/quote] Und warum nicht?
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Weil man Elektronen nicht teilen kann!

ZITAt (Peanuts @ 2008-06-21, 11:47) ZITAt (tatatu @ 2008-06-20, 16:35) ZITAt (Peanuts @ 2008-06-20, 16:26) Selbstverständlich ist das nicht so. Du kannst in eine Kamera auch einen 18-Bit-ADC einbauen, ohne dass die Bildqualität auch nur einen Deut besser wird.[/quote] Und warum nicht?
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Weil man Elektronen nicht teilen kann!
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Der Depp in mir fragt "Häää?"

Und der Interessierte Hobbyfotograf fragt: "Kannst Du das auch für Fußgänger erläutern, oder musst Du dafür zu weit ausholen?"

Ein einzelner Sensorpunkt hat eine begrenzte Größe und kann nur eine begrenzte Anzahl Elektronen halten. Die Ladung des Sensorpunktes ist keine wirklich analoge Größe, sondern eine diskrete Stufe einer maximalen Anzahl von Ladungsstufen. Der A/D-Wandler ist im Grunde ein Elektronenzähler. Er muss nur maximal so viele Ladungsstufen messen können, wie der Sensorpunkt maximal Elektronen halten kann. Ein höherauflösender Wandler würde keine höhere Anzahl diskreter Ladungsstufen messen. Er kann nicht mehr Information aus dem Sensorpunkt rausholen als dort drinsteckt. Deswegen ist es ab einem gewissen Punkt sinnlos, die Bitbreite des Wandlers zu erhöhen.

ZITAt (ebarwick @ 2008-06-20, 23:25) ZITAt (tatatu @ 2008-06-20, 15:22) ZITAt (Giovanni @ 2008-06-20, 16:12) Ach ja, die Zeiss ZF mit Nikon-Anschluss, made by Cosina...[/quote] Gibt's irgendwelche Probleme mit Cosina? Bislang hat die Garvur "Zeiss" noch immer gehalten, was der Name verspricht...

ZITAt (Giovanni @ 2008-06-20, 16:12) irgendwie werden die Leute, die eine D3 wegen der hohen Framerate kaufen, wohl nicht so viel damit anfangen können... wie komme ich nur wieder darauf ...[/quote] Irgendwie finden die Leute immer irgendwelche Gründe etwas zu kritisieren ;-)
Nicht jeder braucht die hohen Geschwindigkeiten. Zwar ist die D3 speziell dafür optimiert, aber die künftige "kleine Schwester" dürfte sich ja duchaus eines größeren Käuferkreises erfreuen. Und da gäbe es dann z.B. die Option mit den Zeiss ZF...
[/quote]

...meine F6 macht zwar nur 8 Bilder/sek. , harmoniert aber trotzdem bestens mit meinem 50er Zeiss, das sich wiederum sehr gut mit meiner manuellen Nikon verträgt, an der D200 eines Freundes ein tolles 1,4er Portraitobjektiv abgibt und an einer wie auch immer bezeichneten VF Digi von Nikon wohl auch nicht übel aussieht - das ist schon ein gewisses Maß an Kompatibilität. (Ein 2,8/25 ist schon bestellt...)
Spätestens seit der Ära Sony kann sich ja auch jeder Minolta AF-Nutzer - sogar mit AF - die Zeiss-Gravur in vollem Format aufs Bajonett holen. Wäre mir lieber als alle zwei Jahre ein neues Gehäuse...

Grüße
Erhard
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Oh Erhard, bitte keine Beispiele aus der fotografischen Praxis...

ZITAt (Peanuts @ 2008-06-21, 10:47) Weil man Elektronen nicht teilen kann![/quote] Ganz so ausführlich hätte es ja gar nicht sein müssen. Aber vielen Dank für Deine Mühe. Wieder was gelernt.
Und? Wie sieht's mit der Dynamik aus? Ist die bei aktuellen Chips mit 12bit erschöpft?

ZITAt (Michael H @ 2008-06-21, 12:56) Deswegen ist es ab einem gewissen Punkt sinnlos, die Bitbreite des Wandlers zu erhöhen.[/quote]
Danke. Ich glaube sogar, das vom Grundsatz her verstanden zu haben.
ZITATWeil man Elektronen nicht teilen kann![/quote]
Wobei Peanuts wohl was anderes gemeint haben muss...oder ich hab es doch nicht verstanden ;-)

QUOTE (tatatu @ 2008-06-21, 13:39) QUOTE (Peanuts @ 2008-06-21, 10:47) Weil man Elektronen nicht teilen kann![/quote] Ganz so ausführlich hätte es ja gar nicht sein müssen. Aber vielen Dank für Deine Mühe. Wieder was gelernt.
Und? Wie sieht's mit der Dynamik aus? Ist die bei aktuellen Chips mit 12bit erschöpft?
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Für Nikon langt's gerade so. 5eRMS Rauschen, 40ke Sättigungspegel.

QUOTE (Itscha @ 2008-06-21, 12:35) Der Depp in mir fragt "Häää?"

Und der Interessierte Hobbyfotograf fragt: "Kannst Du das auch für Fußgänger erläutern, oder musst Du dafür zu weit ausholen?"[/quote]
Ein Photon hebt im Siliziumkristall mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit (ca. 40%) ein Elektron vom Valenz- ins Leitungsband. Diese "Photo-Elektronen" werden in den Pixeln gesammelt und später durch einen extrem empfindlichen Ladungsverstärker in eine Spannung konvertiert. Der Verstärkunsfaktor liegt bei ca. 1..20 µV/e multipliziert mit der Verstärkung der nachfolgenden Signalkette. Es ist also gar kein Problem, pro Quantisierungsstufe des ADCs ein enzelnes Elektron aufzulösen und gleichzeitig den Dynamikbereich des Bildsensor nach oben hin abzudecken (Sättigung bei ca. 50.000 Elektronen) und dazu reichen bei den meisten Kameras 12-13 Bit. Man darf dabei nicht vergessen, dass das Rauschen der Signalkette (haupsächlich des CCDs bzw. CMOS-Sensors) bei 5..10 eRMS (Elektronenladungen RMS) liegt. Bei einem Elektron pro Quantisierungsstufe produziert man also in erster Linie Rauschen in den niederen 2..3 Bit.

ZITAt (anna_log @ 2008-06-21, 11:56) Oh Erhard, bitte keine Beispiele aus der fotografischen Praxis... [/quote]


...Verzeihung, dummer Fehler

Grüße Erhard

ZITAt (thomasD @ 2008-06-20, 20:05) Ich finde es auch Mist, dass es Coca Cola nicht in Pepsi-Dosen gibt.[/quote]

ZITAt (Peanuts @ 2008-06-21, 14:13) ZITAt (Itscha @ 2008-06-21, 12:35) Der Depp in mir fragt "Häää?"

Und der Interessierte Hobbyfotograf fragt: "Kannst Du das auch für Fußgänger erläutern, oder musst Du dafür zu weit ausholen?"[/quote]
Ein Photon hebt im Siliziumkristall mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit (ca. 40%) ein Elektron vom Valenz- ins Leitungsband. () [/quote]

Danke dass Du es versucht hast. Aber entweder ich bin kein Fußgänger, oder ... ardon:

ZITAt (Peanuts @ 2008-06-21, 14:02) ZITAt (tatatu @ 2008-06-21, 13:39)
Wie sieht's mit der Dynamik aus? Ist die bei aktuellen Chips mit 12bit erschöpft?[/quote]
Für Nikon langt's gerade so. 5eRMS Rauschen, 40ke Sättigungspegel.
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Damit auch Nichttechniker eine Chance haben, das nachzuvollziehen:

Angenommen die Sättigung eines einzelnen (SuPixels tritt bei 40000 Elektronenladungen auf, dann bedeutet das, daß jeder Pixel zwischen 0 und 40000 Ladungseinheiten aufnehmen kann. Weiter angenommen, Analog-Digital-Wandler mit genügend hoher Auflösung stünden grundsätzlich zur Verfügung, so daß man jeden einzelnen Wert zwischen 0 und 40000 darstellen könnte, so braucht man dafür eigentlich 16 Bit.
Ein idealer 15-Bit-Wandler würde nur 32768 Werte, d.h. 0 bis 32767, unterscheiden, denn 2 ^ 15 = 32768. Das wären also zu wenig und man könnte entweder nicht jede mögliche Zwischenstufe exakt unterscheiden, oder es käme zum Übersteuerung (Clipping), d.h. alle Ladungsmengen oberhalb von 32767 würden zu 32767 "abgerundet". Mit 16 Bit kann man 65536 mögliche Werte unterscheiden, 40000 paßt da also mit satten Reserven rein.

Jetzt verhält es sich aber so, daß die Verstärkerkette (und natürlich auch der Analog-Digital-Wandler) konstruktionsbedingt nicht ideal arbeiten, so daß in obigem Beispiel alle Werte, die sich weniger voneinander unterscheiden als der Rauschpegel (hier zu 5 Elektronenladungen angenommen), nicht voneinander unterscheiden lassen. Damit reduziert sich die Zahl der Werte, die überhaupt unterschieden werden müssen auf 40000 / 5 = 8000 Werte. Und um Zahlen zwischen 0 und 8000 darstellen zu können, braucht man keine 16 Bit mehr, sondern es reichen auch 13 Bit (2 ^ 13 = 8192, d.h. Werte 0 bis 8191). Würde man - zum Vergleich - jedoch nur einen 12-Bit-Wandler einsetzen, so würde potentiell nutzbare Dynamik verschenkt, denn damit könnten gerade mal die Werte von 0 bis 4095 dargestellt werden. Würde der Wandler hingegen höher als 13 Bit auflösen, so würde in den hinzukommenden niederwertigsten Bits nur Rauschen enthalten sein - das kann man sich gleich sparen.

Viele Grüße,

Matthias

Matthias, ist das nicht eine idealtypische Betrachtung, die für ein einzelnes Sensorelement gilt. Diese werden doch miteinander verrechnet (Bayer Interpolation), oder nicht? Damit käme dann soviel Ungenauigkeit herein, dass 12 bit sicher mehr als genügend Genauigkeit liefern.

ZITAt (Eugene @ 2008-06-21, 21:45) Matthias, ist das nicht eine idealtypische Betrachtung, die für ein einzelnes Sensorelement gilt.[/quote]
Klar, das oben Geschriebene bezieht sich auf einen einzelnen Subpixel. Als Werte habe ich die von "Peanuts" genannten übernommen. Die Korrektheit dieser Werte kann ich nicht überprüfen, da ich hier keine Datenblätter von Bildsensoren vorliegen habe. Aber egal ob die Werte nun exakt zutreffen oder nicht, man kann mit ihnen die Argumentationskette an sich erläutern.
ZITATDiese werden doch miteinander verrechnet (Bayer Interpolation), oder nicht?[/quote]
Sicher, aber ich bin bisher davon ausgegangen, daß diese Interpolation und Wichtung auf viel höherer Ebene geschieht, wenn es darum geht, für die Darstellung und Speicherung Farbtripel zu erzeugen, die anders als die Subpixel des Sensors in einem rechteckigen Raster angeordnet sind, d.h. daß dies für diese Betrachtung nicht relevant ist.
ZITATDamit käme dann soviel Ungenauigkeit herein, dass 12 bit sicher mehr als genügend Genauigkeit liefern.[/quote]
Das kann ich schwer abschätzen, das müssen andere beantworten.

Viele Grüße,

Matthias

QUOTE (tatatu @ 2008-06-20, 19:18) QUOTE hier zeigt sich, dass die EOS 5D trotz ihres Alters der neuen Nikon D3 sogar überlegen ist, wo es für die meisten Fotografen darauf ankommt: Bei der Bildqualität im unteren ISO-Bereich.[/quote] Erklär mir kurz, wo Du das siehst? In der Baileys-Flasche??
[/quote]
Hallo Tatatu (wie heißt du eigentlich?),

nun mische ich mich doch nochmal ein, indem ich auf deine Rückfrage antworte.

Also - ausgegangen waren wir von meiner Aussage, die Bildqualität der EOS 5D sei derjenigen der neuen Nikon D3 bei normalen - d.h. niedrigen - ISO-Werten "ebenbürtig". Meine Meinung war anfangs nicht, dass sie besser sei, sondern dass sie ebenbürtig ist. Daran hat sich nichts geändert.

Nun zu den Details:

In diesem Vergleich bei dpreview.com, wo mit ACR konvertierte Ergebnisse aus RAW-Dateien verglichen werden, kommt der Tester zum Schluss, dass die Detailzeichnung bei der 5D geringfügig besser sei, weil sie - so vermutet er - ein dünneres AA-Filter benutze.

Mein persönlicher Eindruck ist einerseits, dass das stimmt. Bei der von dir angesprochenen Baileys-Flasche sieht man das nur geringfügig am untersten Schriftzug. Sonst hat diese nur wenige Strukturen, die hierfür in Frage kommen. Es tritt vor allem bei kontrastarken, kleinen Strukturen zum Vorschein. Beim Roboter und bei der kleingedruckten hochgestellten Beschriftung der mittleren Flasche ist es zweifelsfrei erkennbar. Auch das Uhrzifferblatt und kleine Beschriftungen auf dem Globus sind beim Bild aus der 5D detaillierter, wobei diese Objekte eher im Randbereich liegen, so dass hier auch das Objektiv einen Einfluss haben kann. Es ist aber zweifelsfrei erkennbar, dass die EOS 5D insgesamt eine bessere Detailzeichnung hat. Der Unterschied ist jedoch nicht weltbewegend. Beide Kameras haben schließlich 12+ MP Vollformat-Sensoren, und Nikon hat auch nicht gerade einen Weichzeichner als AA-Filter eingesetzt.

Andererseits habe ich den Eindruck gewonnen, dass an einer anderen Stelle deutlich wird, dass der Sensor und die Elektronik der D3 eine drei Jahre jüngere Entwicklung sind: Selbst bei diesen Aufnahmen im "nativen" ISO-Bereich zeigt die D3 eine schönere Tiefenzeichnung. Die Tonwertübergänge bei den dunklen Werten sind bei der 5D in dieser Beispielaufnahme nicht so sauber, und auch die Homogenität von gleichmäßigen dunklen Flächen ist bei der D3 erkennbar besser. Hier kommt in diesem Beispiel natürlich "deine" Baileys-Flasche ins Spiel, auf die du sicher deshalb hingewiesen hast.

Es kommt nun darauf an, worauf man Wert legt. Bei der Detailzeichnung hat die EOS 5D die Nase ein wenig weiter vorn, bei der Tonwertwiedergabe in den Tiefen ist die D3 merklich im Vorteil. Für Landschaftsfotografen dürfte Ersteres den Ausschlag geben, für Hochzeitsfotografen und viele Produktaufnahmen im Studio Letzteres.

Insgesamt bleibt es dabei: Die Bildqualität der beiden Kameras im normalen ISO-Bereich ist insgesamt ebenbürtig. Nicht gleich, aber ebenbürtig. Für eine 3 Jahre alte Konstruktion gegenüber einer ganz neu auf den Markt gekommenen, wesentlich teureren Kamera ein respektables Ergebnis.

Natürlich lässt dieser Vergleich alle anderen Vor- und Nachteile der D3 und der EOS 5D unberücksichtigt und sagt daher nichts darüber aus, inwiefern die D3 ihren Preis wert ist. Ich bin der Meinung, dass sie für die Anwendungen, für die sie gebaut ist, ein nahezu perfektes Gerät darstellt. Aber eben nicht für alle Anwendungen. Ich würde sie nicht wollen, u.a. weil sie mir schlicht zu groß und schwer wäre. Wenn ich einen Griff haben möchte, will ich diesen abnehmen können. Andere Anwender bevorzugen sowieso immer so ein großes Gehäuse bzw. einen Griff, so dass dieses Argument für sie nicht zählt - dafür brauchen sie vielleicht geringes Rauschen auch bei sehr hohen ISO-Werten, den Wetterschutz und die hohe Framerate, und sind dafür auch bereit, deutlich mehr auszugeben. Es lebe die Vielfalt.

Übrigens eine interessante Diskussion hier über 12-bit vs. 14-bit. Mittlerweile habe ich eine Site gefunden, wo jemand die Schatten in RAW-Dateien aus der EOS 5D und aus der D3 in Photoshop stark aufgehellt hat. Bei der EOS 5D kam es dabei zu einer dramatischen Stufenbildung (Posterization), bei der D3 kaum. Ob das aber mit der 12- bzw. 14-bit-Wandlung an sich zusammenhängt, oder mit dem RAW-Konverter, oder ob es am Sensor liegt, ist hieraus nicht nachvollziehbar.

Ich spiele in den nächsten Tagen mal selbst ein bisschen mit diversen RAW-Dateien, und plane ggf. sogar Vergleichsaufnahmen zwischen einer D3 und der 5D zu machen, um selbst an vergleichbare RAW-Files heranzukommen. Diese Geschichte hat mich neugierig gemacht.

Schöne Grüße und einen schönen Sonntag

Johannes