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Ratgeber : Gain oder Post – Ein kurzer empirischer Vergleich

von Mi, 28.November 2007 | 3 Seiten (Artikel auf einer Seite)


Probieren geht über Studieren
Postgain im Schnittprogramm
Mit der Lupe
Fazit



Wenn die Videokamera bei zu wenig Licht die Nachverstärkung aktiviert, spricht man von der Gain-Funktion. Hierbei wird -ähnlich wie bei einer künstlichen Nachschärfung oder dem digitalen Zoom digital noch mehr aus dem Bild geholt, ohne dass die zusätzliche Information durch Optik oder CCD zur Verfügung gestellt wird. Da fragt man sich doch unwillkürlich, ob man nicht besser „Raw“ filmen sollte und eine eventuelle Unterbelichtung später in der Postproduktion ausgleicht, zumal die Tools auf dem heimischen Rechner ja oft besser sind, als die Signal-Elektronik der Kamera.




Probieren geht über Studieren



An sich eine schlüssige Argumentation. Also haben wir einfach die Probe aufs Exempel gemacht. Mit einer Panasnic HDC-SD1 haben wir ein schnell zusammengewürfeltes Low-Light Stillleben abgefilmt. Und zwar mit 18, 12, 6 und 0 dB Gain. Hier einmal kurz zwei Standbilder unserer Belichtungsreihe als Impression:

Bei 18 dB Gain sieht man, wie stark die Panasonic SD1 im Low-Light-Bereich maximal sein kann.



Ohne Gain siehts dagegen zappenduster aus.



Wie man sieht, bringt die SD1 durch die künstliche Nachverstärkung noch ein ziemlich gutes Bild zustande. Da wollen wir doch mal mit einem Schnittprogramm dagegen kontern.



Postgain im Schnittprogramm



Also zuerst einmal mit der Tonwertkorrektur (übrigens in Vegas mit 32 Bit) die Helligkeit angepasst...

Nach der Tonwertkorrektur staunt man erst einmal wie viel Information noch im 0dB-Bild steckt.



Auf jeden Fall imposant, wie viel Information man noch aus diesem stark unterbelichteten Bild retten kann. Gegenüber dem Panasonic-Gain sehen wir allerdings noch deutlich mehr Rauschen und Posterisation. Dafür ist das nach bearbeitete Bild auch etwas schärfer, als das SD1-Original mit Gain. Also erlauben wir uns auch eine kleine Noise-Reduction, die wir mit einem Convolution-Kernel erstellen, da wird davon ausgehen, dass eine einfache Noise-Reduction in einer Kamera wohl prinzipiell einen ähnlichen Algorithmus einsetzt. Danach sieht unser Bild so aus:

Mit einem Rauschfilter sieht unser Bild sogar ganz ansehnlich aus, besonders wenn man es mit dem 0dB-Original vergleicht.



Eigentlich auf den ersten Blick gar nicht so übel.



Mit der Lupe



Wenn man allerdings die Aufnahmen 1:1 in Originalgröße vergleicht, so sieht man dennoch deutliche Unterschiede:

Im direkten Vergleich sieht man noch deutliche Unterschiede.



Der Rauschfilter der SD1 greift deutlicher zu, sorgt aber durch die Bank für ein natürlicheres Bild. Auch wenn im Bewegtbild manche Flächen etwas zu homogen wirken, ist das Bild ohne Nachbearbeitung dennoch auf jeden Fall besser, als unser Postprocessing-Experiment in Vegas. Jetzt könnten wir uns natürlich auch noch ins Zeug legen und noch bessere Algorithmen ausgraben. Beispielsweise gibt es bei Virtual Dub/AviSynth ziemlich gute temporale Denoiser, die hier vielleicht noch einiges verbessern könnten. Jedoch dürften die Ergebnisse (vom Aufwand ganz abgesehen) eine Gain-Stufe kaum schlagen. Denn es gibt einen triftigen Grund, weshalb ein Gain in der Kamera einfach besser sein muss:
Er wirkt zwischen Bildwandler und Kompression/Quantisierung. Die Gain-Funktion liefert ihre korrigierten Werte, bevor das Bildsignal komprimiert und mit 8 Bit gespeichert wird. Dadurch wird auf jeden Fall schon einmal das Banding (die Posterisation) deutlich vermindert, da das Bild hier noch mit 10 -14 Bit verarbeitet wird. Und auch beim Rauschen gibt es einen Vorteil: Denn was in dieser Stufe als Rauschen weggefiltert wird, kann nachher durch die Kompression nicht verstärkt, bzw. versaut werden.



Fazit



Unser Experiment zeigt: Auch wenn man zu künstlicher Nachtschärfung und digitalem Zoom durchaus ein kritisches Verhältnis haben darf, das Filmen mit Gain macht durchaus Sinn. Denn was man in schlecht beleuchteten Szenen ohne Gain verliert, lässt sich in der Nachbearbeitung nicht mehr zurückholen.


  

[11 Leserkommentare] [Kommentar schreiben]   Letzte Kommentare:
Meggs    13:58 am 9.1.2008
Überbelichtig ist natürlich schlecht. Aber coolman007007007 hat schon recht. Bei professionellen Filmaufnahmen ist es bei der Aufnahme von Nachtszenen auch taghell erleuchtet...weiterlesen
beiti    13:15 am 9.1.2008
Aber auch an Digitalkameras kann man aus 8-Bit-JPEGs noch erstaunlich viel Zeichnung aus den Schatten rausholen, wenn man nachträglich aufhellt. Zwar hat das RAW-Format hier...weiterlesen
Anonymous    13:01 am 9.1.2008
Hi! Im Artikel steht (ich zitiere): "Er wirkt zwischen Bildwandler und Kompression/Quantisierung. Die Gain-Funktion liefert ihre korrigierten Werte, bevor das Bildsignal...weiterlesen
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