| Wie groß ist ein 2/3 Zoll Chip? Welche Auflösungen haben Objektive? etc.?
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Frage von inwa:
Hallo,
ich beschäftige mich mit dem Thema Auflösungen. Einem 35 mm Film-Negativ wird eine 4k Auflösung (;rund 8 - 12 Millionen Bildpunkte) zugesagt.
* (;Foto- 35 mm Kleinbildfilm - 36 x 24 mm)
* 35 mm Cinefilm - 21,3 x 18,2 mm
* Normal 16 mm - 10,3 x 7,5 mm
* 1/3 Zoll Chips 4,4 x 3,3 mm
Normal 16 mm hat dann theoretisch etwa 1,6 - 2,4 Millionen Bildpunkte. Allerdings wird die Bildauflösung wohl durch die Objektive beschränkt.Das sieht man auch, wenn man sich Sreenshoots von HD 1080er Videokameraaufnahmen anschaut. Der PAL Auschnitt ist deutlich unschärfer als ein PAL Bild.
Meine Fragen:
1. Welche Auflösung erreichen die besten Objektive? (;16 mm, 2/3 Zoll Video)
2. Wie groß ist ein 2/3 Zoll Chip? Wie groß ist ein Videochip einer Profi HDTV Kamera (;in mm)?
3.l Wieviele der Farbpixel eines Bayer-Chips (;50% grüne und je 25% rote und blaue Pixel) werden bei Consumercameras in Bildpunkte umgesetzt? Bei Profikameras sind es ca. 45%.
Grüsse
Antwort von Gast1:
Deine Fragen zeigen, dass du dich noch einige Zeit mit diesem Thema beschäftigen solltest. Ein bisschen Stöbern im www und Lexika kann da sicher helfen.
Ein Film hat keine Pixel und ein Objektiv schon gar nicht. Und ein 2/3-Zoll-Chip ist nun mal 2/3 Zoll gross. Und ein Kartoffelchip hat ungefähr 345 Kalorien, dabei haben die hellbraunen Flächen mehr und die dunkelbraunen noch mehr :-)
Der erste April war vor sechs Wochen.
Antwort von durfnap:
http://aboutpixel.de/forum/viewtopic.php?p=13426&sessionid=db71ce4a36418a9e42678a70b66a6611
Deine Fragen zeigen, dass du dich noch einige Zeit mit diesem Thema beschäftigen solltest. Ein bisschen Stöbern im www und Lexika kann da sicher helfen.
Bitte erst lesen, dann trollen:
* "System zur Beschreibung der objektiven Bildgüte digitaler Filmbelichter" Dissertation von Dr. Dipl. Ing. Hans Kiening
http://www.ub.tu-cottbus.de/hss/diss/fak3/kiening_h/pdf/diss_kiening.pdf
Ein Film hat keine Pixel und ein Objektiv schon gar nicht.
Die Auflösung wird in Linen angegeben, was sich in Bildpunkte umrechnen läßt.
Und ein 2/3-Zoll-Chip ist nun mal 2/3 Zoll gross.
ok, dann nehem wir doch mal den 1/3 Chip:
* 1/3 x 2,54 = 0,85 cm x 0,6 = 0,5 cm Höhe für 4:3
* 1/3 x 2,54 = 0,85 cm x 0,49 = 0,41 cm Höhe für 16:9
* 1/3 Zoll Chips laut slashcam: 0, 44 x 0,33 cm
Haut also alles nicht so genau hin. Im übrigen war slashcam bislang nach meinen Erfahrungen zum Glück Trollfreie Zone. Hoffen wir das es so bleibt.
Antwort von inwa:
P.S.: War nicht eingeloggt als ich die AW an "Gast1" abgeschickt habe.
Antwort von Jan:
Sorry Inwa, aber die Wichtigtuerrei nach dem Motto
"Ich habe irgendwo was gelesen und teste jetzt Euch mal" bringt nichts - wie deine genaue 1/3 Philosophie. Die Fernseh Diskusion war ja schon ellenlang nervig. Professoren streiten sich tagtaglich über ähnliche Fragen - sie finden oft keine übereinstimmende Antwort.
Deine Frage 3 könntest Du an Panasonic Hamburg, Canon Wittlich oder Sony Köln schicken, ich bin fest davon überzeugt das man sehr lange nichts hören wird, da werden die Köpfe qualmen.
Vor ein / zwei Wochen hat mir ein Canon Schulungsprofi mal gesagt - Er hat vollkommen Recht finde ich - es ist wichtig die Funktionen einer Kamera zu kennen und sie zu beherschen besonders im manuellen Bereich, viele Tricks ohne grosses Zubehör machen zu können , völlig uninteressant ist welche Spezialtechnik (; Neuer CCD / Prozessor) grade in der Kamera verbaut wurde, oder die Kamera jetzt sich schon um 0,2 Sekunden schneller einschalten lässt.
Ich gebe zu - ich war auch recht lange nach den rein technischen Datenblätter her.
Bei Objektiven nach LP starken wie zb Leica Festbrennweiten gesucht... Mir wurden da auch die Augen geöffnet...
Das Alles hat keinen Sinn, das mit schlechteren Kameras manchmal bessere Filme gedreht werden, ist auch nicht selten.
LG
Jan
Antwort von PowerMac:
Meine Fragen:
1. Welche Auflösung erreichen die besten Objektive? (;16 mm, 2/3 Zoll Video)
2. Wie groß ist ein 2/3 Zoll Chip? Wie groß ist ein Videochip einer Profi HDTV Kamera (;in mm)?
3.l Wieviele der Farbpixel eines Bayer-Chips (;50% grüne und je 25% rote und blaue Pixel) werden bei Consumercameras in Bildpunkte umgesetzt? Bei Profikameras sind es ca. 45%.
Grüsse
1. Das ist eine zu technische Anschauung. Man sagt, dass gute HD-Zooms (;15-30.000 Euro) bei etwa 800- 1600 Linien liegen. Größen wie Linienauflösung oder Auflösung in Pixeln machen bei Optiken keinen Sinn. Falls es dich so "brennend" interessiert, suche nach optischer Auflösung. http://en.wikipedia.org/wiki/Optical_resolution
2. Trigonometrie. Der Winkel (;= Winkel der Diagonalen beim Verhältnis 16/9) der 2/3" langen Diagonalen (;Kathete) zur Hypothenuse (;Länge) verrät mit dem Cosinus die Länge und Breite des Chips. Ich hoffe das stimmt jetzt;)
3. Wenn die physikalische Auflösung beispielsweise eines CMOS Chip bei 1440x1080 liegt, gibt der nach dem "Debayering" auch genau diese Auflösung aus. Du meinst das tatsächliche Verhältnis von Informationen zu Redundanz. Den tatsächlich zugrunde Algorithmus irgendeiner Consumer-Kamera mit CMOS-Sensor und den wirklichen Informationsgehalt nach dem Bayer-Filter, das hat noch niemand untersucht. Wohl aber die effektive Linienauflösung. Und die liegt bei Consumerkameras (;300-400 Linien) ob der geringen Chipgröße natürlich weit unter der eventuell anzunehmenden Chipauflösung.
Antwort von inwa:
Sorry Inwa, aber die Wichtigtuerrei nach dem Motto
"Ich habe irgendwo was gelesen und teste jetzt Euch mal" bringt nichts -
Mir geht es hier überhaupt nicht um Wichtigtuer- oder Rechthaberrei. Je größer mehr ein Forum frequentiert ist, destso schneller gerät das leider in diese Richtung. Ich beschäftige mich jetzt schon längere Zeit mit der Frage der Auflösung und bin einfach an Infos interssiert.
wie deine genaue 1/3 Philosophie.
Bei der Beschäftigung mit dem Thema habe ich immer wieder festgestellt, dass sich alle nicht auf ein gleiches System einigen können. Im Fotobereich werden Linien oder Linenpaare als Auflösung angegeben. Die Linien meinen dann aber auch Linienpaare. Beim TV wird die Linienauflösung gezählt, was aber Linienpaare meint. Mal wird die Auflösung der darstellbaren Linien angegeben, mal bezieht sich die Angabe auf ein (;wie großes?) quadratisches Bildfeld auf dem Bildschirm. Beim digital TV wird die Bildpunkte Auflösung angegeben. Die entspricht wiederum aber nicht der Auflösung der darstellbaren Linien. Im analog Bereich wird die MHz Auflösung angegeben. Da gibt es Fausformeln um die in Linien umzurechenen, und wenn dann noch mit dem Faktor 1,34 multipliziert, dann kommt man auf die Pixelauflösung.
Ich bin mir sicher, das die slashcam Angabe zur Chipgröße richtig ist und vermute, dass da endweder sowas wie mit dem quadratischen Feld hinter steckt oder das die Angabe sich auf die nutbare Fläche des Chips bezieht.
Die Frage ist halt auch, ob ein 2/3 Chip 16:9 die gleiche Fläche hat wie ein 2/3 4:3 Chip.???
Die Fernseh Diskusion war ja schon ellenlang nervig. Professoren streiten sich tagtaglich über ähnliche Fragen - sie finden oft keine übereinstimmende Antwort.
Man muss Theorie und Praxis trennen. Aber theoretische Grundlagen sind schon wichtig um die die praktisch auftretenden, von der Theorie abweichenden Fakten bewerten zu können um dann wieder die Theorie entsprechend zu ergänzen. Kurzum, ich möchte nicht nur wissen, dass etwas so ist wie es ist, sondern auch warum es so ist wie es ist. Und das geht ohne Theorie nicht.
Deine Frage 3 könntest Du an Panasonic Hamburg, Canon Wittlich oder Sony Köln schicken, ich bin fest davon überzeugt das man sehr lange nichts hören wird, da werden die Köpfe qualmen.
Ich habe mit u.a. mit zwei Profs für Medientechnik und mit dem Geschäftsfeldleiter des Bereichs Fernsehn des Instituts für Rundfunktechnik vor etwa zzwei Wochen telefoniert. Er hat mir zugesichert, dass mein 12 Fargen mir schriftlich beantwortet würden. Ich bin wirklich gespannt, ob das geschieht.
Vor ein / zwei Wochen hat mir ein Canon Schulungsprofi mal gesagt - Er hat vollkommen Recht finde ich - es ist wichtig die Funktionen einer Kamera zu kennen und sie zu beherschen besonders im manuellen Bereich, viele Tricks ohne grosses Zubehör machen zu können , völlig uninteressant ist welche Spezialtechnik (; Neuer CCD / Prozessor) grade in der Kamera verbaut wurde, oder die Kamera jetzt sich schon um 0,2 Sekunden schneller einschalten lässt.
Ich habe mit Super 8 und VHS angefangen. Und jedem Anfänger kann ich Super 8 nur empfehlen. Das Material ist im Vergleich zu Video teuer und da muss man sich schon überlegen was man möchte. Und wir wissen es alle - was nützt die beste Technik, wenn der Inhalt nicht stimmt. Umgekehrt gibt es genügen Beispiele für Filme die technisch nicht mals den Standardanforderungen entprechen und dennoch sehr erfolgreich waren. Z.B. Wim Wenders Buanavista Sozial Club oder die Dokma Filme, bei denen die unzureichende technische Kino-Qualität vom durch den Erfolg der Filme erfolgreich gewordenen Kameramann als Stilmittel aufgefasst wird. Auf DVD sind ihm die Filme zu scharf.
Ich gebe zu - ich war auch recht lange nach den rein technischen Datenblätter her. Bei Objektiven nach LP starken wie zb Leica Festbrennweiten gesucht... Mir wurden da auch die Augen geöffnet...
Das Alles hat keinen Sinn, das mit schlechteren Kameras manchmal bessere Filme gedreht werden, ist auch nicht selten.
LG Jan
Natürlich freue ich mich manchmal auch über gute technische Qualität. Aber es kommt im wesentlichen auf den Inhalt an. Als Kameramann oder Kamerafrau muss man schaun, welche Mittel überhaupt zum Film passen. Also welchen Stiel er haben soll. Und die Schärfe ist nur ein Gestaltungsmittel. Ich bin gerade dabei, die ganzen theoretischen Überlegungen mit Bildern aus der Praxis zu unterlegen. Wenn ich fertig bin poste ich die mal hier.
LG - Steff
Antwort von inwa:
1. Das ist eine zu technische Anschauung. Man sagt, dass gute HD-Zooms (;15-30.000 Euro) bei etwa 800- 1600 Linien liegen.
Danke für die Angabe!
Das wäre die Horizontalauflösung, was einer horitzontalen Videoauflösung von 1060 - 2130 Pixeln entspräche. Wenn horizontal mit vertikal gleichgesetzt wird, und das 16:9 Verhältnis berücksichtigt wird, kommt man auf 630.000 bis 2.5 Millionen Pixel. Die zweite Angabe scheint mir zu hoch zu sein, denn sehr gute Zommobjektive sollen in der Kleinbildfotografie (;und da ist die Bildfläche ja wesentlich größer) nur auf etwa 13 Millionen Pixel kommen, sehr gute Festbrennweiten auf 20 Millionen Bildpunkte.
Berrechnung:
Chipfläche:
2:3 x 2,54 = 1,69 cm Diagonale des Chips x 0,49 = 0,83 cm Höhe des Chips und 1,47 cm Breite des Chips. Also 8,3 mm x 14,7 mm Angenommen die Berechnung ist richtig und Fläche wird komplett genutzt, dann ist der Chip 7 mal kleiner als ein Kleinbildnegativ.
Die besten Zooms für Kleinbildfotografie sollen 13 Millionen Pixel schaffen. Das wären umgelegt ca. 1,85 Millionen Pixel bei HD Kameras. Und wenn das mit dem "Pixelerweiterungsfaktor" 1,333 multipliziert wird, erhält man 2,5 Millionen Pixel. Die Angaben decken sich also.
Was ist der Pixelerweiterungsfaktor?
Mit 100 Pixeln Chipauflösung lassen sich nur etwa 75 Linien darstellen. Wird einen Linienauflösung angegeben, muss also mit 1,333 multipliziert werden um die horizontale Pixelauflösung zu errechen.
Nun stellt sich die Frage, ob es reicht, dass das Objektiv eine 25% geringere Linien Auflösung hat, oder ob es 100 Linien Auflösung haben muss, damit am Ende 75 Linien auf dem Fernseher dargestellt werden können (;????).
Im ersten Fall würde die Objektivauflösung der besten Zooms für HD 1080 reichen - im zweiten Fall nicht, da wäre die Auflösung der besten Zooms um 30% zu gering. Denn dann kann die Linienauflösung (;in dem Fall ist Linie = Linie nehme ich doch stark an) mit der horizontalen Pixelauflösung gleichgesetzt werden. Also aus 800 - 1600 horizontalen Linien würden maximal 800 bis 1600 horzontale Pixel rauskommen und 1920 müssten es sein. Aus 1080 vertikalen Zeilen würden dann maximal 900 werden.
Mit sehr guten Festbrennweiten läßt sich sicher die HD Auflösung realisieren. Es ist nur ein tierischer Akt beim Dreh, die Objektive zu wechslen, da im Gegensatz zu Filmkameras jedesmal neu justiert werden muss und wer sich dabei nur etwas vertut, versaut die ganze Aufnahme was am Drehort nur schwer zu kontrollieren ist.
2. Trigonometrie. Der Winkel (;= Winkel der Diagonalen beim Verhältnis 16/9) der 2/3" langen Diagonalen (;Kathete) zur Hypothenuse (;Länge) verrät mit dem Cosinus die Länge und Breite des Chips. Ich hoffe das stimmt jetzt;)
Das wissen wir noch nicht so genau, aber wir kriegen das schon raus. Ich habe übrigens auch erstmal die Höhe mit Pytaguras berechnet. Ich kam auf folgendes:
Bildhöhe für 16:9 Geräte = [(;(;bilddiagonale zum quadrat) geteilt durch 337) daraus die wurzel] mal 9
Bildhöhe für 4:3 Geräte = [(;(;bilddiagonale zum quadrat) geteilt durch 25)daraus die wurzel] mal 3
Es sind aber feste Verhältnisse, wie ich dann gelesen habe.
* 16:9 Diagonale x 0,49 = Bildhöhe
* 4:3 Diagonale x 0,6 = Bildhöhe.
Geht viel einfacher;).
3. Wenn die physikalische Auflösung beispielsweise eines CMOS Chip bei 1440x1080 liegt, gibt der nach dem "Debayering" auch genau diese Auflösung aus. Du meinst das tatsächliche Verhältnis von Informationen zu Redundanz. Den tatsächlich zugrunde Algorithmus irgendeiner Consumer-Kamera mit CMOS-Sensor und den wirklichen Informationsgehalt nach dem Bayer-Filter, das hat noch niemand untersucht. Wohl aber die effektive Linienauflösung. Und die liegt bei Consumerkameras (;300-400 Linien) ob der geringen Chipgröße natürlich weit unter der eventuell anzunehmenden Chipauflösung.
400 Linien liegt auf S-VHS bzw. HI-8 Niveau. Umgerechnet mit dem Pixelerweiterungsfaktor sind es ca. 530 horizontale Bildpunkte pro Zeile. Also insgesamt rund 310.000 Bildpunkte. 300 Linien sind ca. 400 Pixel horizonal also insgesamt rund 230.000 Pixel.
Bei dem Bayer Sensor ist es so dass theoretisch der gesamte Chip für die Luninazauflösung genutz werden kann, die für den Schärfeeindruck verantwortlich ist. Damit gingen aber nach meiner Überlegung 50% der grünen und je 75% der roten und blauen Farbinformationen verloren. Nun kann aner wahrscheinlich aufgrund von "Erfahrungswerten" von der Farbinformationen der Nachbarfarpixel auf die des zu berechnenden Bildpunkts geschlossen werden (;interpolieren). Die Arri D20 nutz aber nur 45% der Pixel für die Luninazinformation. Bei einem normalen RGB Chip wären es 33%. Das wird wahrscheinlich seinen Grund haben. Mit der Linienauflösung kommt man bei der Geschichte nicht weiter, da die ja nur von der Luminanzauflösung abhängt.
Antwort von inwa:
Ich habe jetzt auch noch was im Netz gefunden:
Zitat:
"HDCAM 1080 24p speichert, so wie der Film, 24 komplette Bilder pro Sekunde (;fps, frames per second). Die Aufzeichnung erfolgt mit einer Auflösung von 1920 x 1080 Pixel, das liegt minimal unter der durchschnittlichen Super 16-Filmauflösung von 2 K."
www.movie-college.de/filmschule/ medien/digitales_material.htm
Zitat:
Aus den HDCAM Parametern eine Ablösung des Films als Aufnahmemedium ableiten zu wollen gehört momentan eher in die Abteilung "Werbesprüche". Zu viele Qualitätsfaktoren sind noch sehr weit vom Film entfernt.
Die rein rechnerische Zeilen-Auflösung ist gerade halb so hoch wie bei 35 mm (;nach Bildpunkten 4 mal kleiner). Der Kontrastumfang ist verglichen mit modernen Negativmaterialien bescheiden. Vielleicht noch am ehesten vergleichbar mit frühen Umkehrmaterialien. Fehlbelichtungen führen zu unverzeihlichen Ausbrennern. Auch die Tiefenschärfe (;abhängig von der Größe der Aufnahmechips in der Kamera) ist mit 35 mm nicht vergleichbar. Die Bilder neigen zu Flächigkeit, räumliche Tiefe wird schlechter wiedergegeben als bei Film. Mit 8 Bit ist die Farbtiefe weit von Film entfernt. Zudem wird auch diese Informationsdichte nur komprimiert auf Band aufgezeichnet. Die Auflösung von schnellen Bewegungen ist bei 24p noch unbefriedigend.
Auch von der Konstruktion der Kamera selbst her ist der Abstand von einer professionellen Filmkamera gewaltig. Statt eines hellen optischen Sucherbildes gibt es nur den elektronischen Schwarzweiß-Sucher. Die Toleranzen beim Auflagemaß der Objektivfassung sind höher als bei Filmkameras, das kann zu Schärfeproblemen führen. Die Störsicherheit insbesondere bei Feuchtigkeit oder Kälte ist bei einer Filmkamera ungleich höher.
http://www.movie-college.de/filmschule/medien/24p.htm
Antwort von Jan:
Zur CCD Grösse / Umrechnungsfaktor hatte ich mal einen Vergleich von Color Foto reingestellt.
fragen-zu-ww-bei-nv-gs-250-400-xm-2-
LG
Jan
Antwort von rikeson:
Es sind aber feste Verhältnisse, wie ich dann gelesen habe.
* 16:9 Diagonale x 0,49 = Bildhöhe
* 4:3 Diagonale x 0,6 = Bildhöhe.
Ja, das ist aber auch alles Pythagoras. Wenn ich das mal an der 4:3 Diagonalen vorrechnen darf. Lange Seite = a; kurze Seite = b; Diagonale = c
Also:
a²+b²=c² da wir im 4:3 Format sind, ist a um 4/3 größer als b somit ersetze ich a=4/3*b. Somit heißt die Gleichung nun:
(;4/3*b)²+b²=c² und ausmultipliziert und erweitert:
16/9*b²+9/9*b²=c² das alles zusammengezählt bringt:
25/9*b²=c² auf beiden Seiten die Wurzel ziehen:
5/3*b=c nun auf beiden Seiten mal 3 durch 5 ergibt:
b=3/5*c das ergibt in Dezimalschreibweise:
b=0,6*c
Die gleiche Rechnerei nach a umgestellt ergibt:
a=0,8*c
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