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Editorials : Sind 12 Bit ohne Rauschen nur 8 Bit?

von Di, 23.Mai 2017


Mal wieder eine nettes Gedankenspiel für den besonders technikaffinen slashCAM-Leser. Kann es möglich sein mit einer Log-Kurve fast nur unrelevantes Rauschen bei einer Reduzierung von 12 BitBit im Glossar erklärt auf 8 BitBit im Glossar erklärt zu verlieren? Also Denkerstirn aufgesetzt, 2 mal runzeln und dann erst mal einen gedanklichen Ausflug mit A1ex von Magic Lantern antreten....

Die Open Source Kamera Axiom Beta nutzt bekanntlicher-weise den CMOSIS CMV12000 Sensor mit Global ShutterShutter im Glossar erklärt, der seine Sensordaten in 12 BitBit im Glossar erklärt abliefert. Und nachdem A1ex von Magic Lantern auch bei der Axiom etwas mitwerkelt, hat er es sich nehmen lassen einmal ein interessantes Gedankenexperiment mit Oktave 4.0 in einem Jupyter Notebook schrittweise darzulegen.

GNU Oktave ist zwar sicherlich nicht jedermanns Sache, jedoch leicht zu verstehen wenn man andere Programmiersprachen kennt. Außerdem dürften die Kommentare zwischen den Codeblöcken für die meisten Leser sowieso das wichtigere sein. Doch bevor ihr euch in den Link stürzt, wollen wir euch zuerst einmal noch kurz die Grundidee des Gedankenspiels darlegen:

Die Messdaten eines Sensors werden immer durch zufälliges Rauschen überlagert. Wenn man nun ein 12 Bit-Signal mit Rauschen nach 8 BitBit im Glossar erklärt wandelt, könnte man das Signal vielleicht vorher so wandeln, dass bei der Konvertierung in erster Linie das Rauschen "weggekürzt" wird? A1ex hat hierauf eine erstaunliche (aber eben auch nur theoretische Antwort) gefunden.

Dafür ist es jetzt an der Zeit einmal einen näheren Blick auf seinen Artikel zu werfen:

Im speziellen Fall hat er eine Transferfunktion gesucht, welche die 12 BitBit im Glossar erklärt Sensor-Daten in einen 8 BitBit im Glossar erklärt DatenstromDatenstrom im Glossar erklärt bestmöglich einbettet um sie danach wieder möglichst originalgetreu rekonstruieren zu können. Bestmöglich bedeutet in diesem Fall, dass sie möglichst nur Rauschwerte “abschneidet”.

Die Kurve zerlegt also das Signal in Rauschen und Nutzsignal. Und tatsächlich reichen in diesem Modell für die Speicherung des relevanten Nutzsignals 8 BitBit im Glossar erklärt fast vollständig aus. Rechnet man das Rauschen nachträglich wieder auf die gespeicherten 8 BitBit im Glossar erklärt auf, so stellt man fest, dass sich die Rekonstruktion nur marginal unterscheidet.

Grau ist zwar alle Theorie, aber zu Denken geben darf dies allemal. Basiert ein Großteil der Vorteile, die wir bei 10 Bit-Bearbeitung sehen hauptsächlich auf dem zusätzlichen Rauschen? Schon öfter hatten wir den Verdacht, dass ein Bild beim Graden meistens eher aufgrund der groben Codec-Blöcke zerfällt, als aufgrund der geringen 8 BitBit im Glossar erklärt Quantisierung.

Dies bietet sicherlich eine Menge Raum für weitere Tests auf diesem Gebiet. Und könnte eventuell dies auch die meist als unsinnig bezeichnete 8 BitBit im Glossar erklärt Log-Aufzeichnung zumindest teilweise rehabilitieren...


    

[30 Leserkommentare] [Kommentar schreiben]   Letzte Kommentare:
mediavideo    22:29 am 16.6.2017
Da das Interesse mit mehreren hundert Zugriffen für den Post sehr hoch war lohnt sich dann auch der Aufwand für diesen Nachtrag zur Praxisrelevanz. Noch vorab kurz zur...weiterlesen
mediavideo    23:24 am 11.6.2017
Die versuchte Schlussfolgerung bzw. Betrachtung im Kopfbeitrag mit Bezug auf den Axiom Beta Beitrag vom user A1ex von Magic Lantern ist verkehrt: Es legt den völlig falschen...weiterlesen
WoWu    18:28 am 26.5.2017
Ja, aber weil sich die 8Bit inhaltlich von den 8 Bit unterscheiden, die man in einem 8Bit Verfahren als substantielle Daten einstellt. Das Rauschmodell wird in diesem Fall...weiterlesen
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update am 22.August 2017 - 12:00
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