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Dynamic Range in Prozentangaben?



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Frage von freezer:


Üblicherweise wird der Dynamikumfang von Sensoren in Blendenstufen angegeben. Im Rahmen des letzten Firmware-Updates der Canon XF-305 bietet diese nun einen Wide DR GammaGamma im Glossar erklärt Modus mit 600%.

Nun frage ich mich, wie genau diese 600% zu interpretieren sind?

Auf Blendenstufen bezogen wären das 2,5 Blendenstufen, 800% wären 3.
Bei meinen Recherchen nach einer Erklärung bin ich auf die Angaben zur ersten C300 gestoßen, welche bei nativem ISO von 850 eine DR von 800% hat.
Die C300 hat ja 12 Blendenstufen Dynamikumfang.
Nehme ich eine logarithmische Darstellung von Graustufen mit einer Verdopplung des Helligkeitseindrucks von Stufe zu Stufe her (18% = Mittelgrau), dann gäbe es 9 Stufen zwischen 0% Schwarz und 100% Weiß.

Dann würden sich die Prozentangaben auf die Fähigkeit in den Lichtern noch Zeichnung abzubilden, beziehen.

Negativfilm hat eine Transparenz-Dichte von 0,03 (94% Durchlässigkeit) bis zu einer Dichte von 3,0 (Sättigungspunkt, 0,1% Durchlässigkeit). Etwas mehr als 5 Stufen sind dabei linear, mit den oberen und unteren brauchbaren Bereichen kommen wir auf ca. 8 Stufen (log E = 2,4) brauchbaren Bereichs. Alles darunter oder darüber wird in seiner Kontrastverhältnisabbildung bereits stärker verzerrt.

Ich habe weder in meinen vielen Fachbüchern, noch im Web genauere Erklärungen für die Prozentangaben gefunden, das obige sind nur meine Gedankengänge und der Versuch einer Erklärung dazu.

Vielleicht hat jemand von euch bessere Informationsquellen oder kann selbst etwas Licht in die Sache bringen?



Antwort von WoWu:

@Moin Robert

Ohne zu wissen, auf was das Firmware Update wirkt, ist das reine Spekulation denn es besteht ein großer Unterschied, ob beispielsweise nur die OETF verändert wird oder aber z.B. auf die Verstärkungsparameter Einfluss genommen wird, die einen bessere Signal/Rauschabstand herstellen können.

Mal ganz davon abgesehen, dass die Angabe von Blenden für den Dynamikumfang sowieso ziemliche Augenwischerei sind denn wenn ich in der ORTF meine Werte so ummappe, dass die Raischwerte in größeren Wertemengen rechnerisch kleiner werden, dann erhöht sich rechnerisch die Anzahl der nutzbaren Blenden .... der Sensor rauscht aber noch genauso.
Blenden sind ein Rechenprodukt ... die einzigen Werte, die den Dynamikumfang korrekt beschreiben, sind die Werte von e- für das Rauschen und e- für FullWell und am Wenigsten sind %Angaben geeignet.
Leider geben die meisten Firmen (einige ja) die relevanten Angaben nicht preis und geben dadurch Raum für solche rechnerischen Spekulationen.
Solange Canon also nicht angibt, was sich durch die Firmwareänderumg getan hat, kann das ganze auch aus der Abteilung Marketing kommen.



Antwort von freezer:

@Moin Robert

Ohne zu wissen, auf was das Firmware Update wirkt, ist das reine Spekulation denn es besteht ein großer Unterschied, ob beispielsweise nur die OETF verändert wird oder aber z.B. auf die Verstärkungsparameter Einfluss genommen wird, die einen bessere Signal/Rauschabstand herstellen können. Es gibt nur 2 Informationen:

1. Stellt man das Bildprofil auf Wide DR, dann läuft die Kamera immer mit +6dB
2. Im Handbuch gibt es eine Abbildung der verschiedenen Gammakurven:








Antwort von WoWu:

@Robert

Ich kann nun nicht genau identifizieren, was genau sich an den Kurven durch das UpDate verändert hat und was vorher möglich war.
Was aber auffällig ist, ist eine Kurvenkorrektur, die Sony übrigens auch in der F55 zwischen 40% und 80% macht.
Das führt dazu, dass gegenüber der ursprünglichen Kurve in dem Bereich ein weiterer Blendenschritt in die Übertragung eingefügt wird.
Ich hab mal die beiden Kurven im zweistrahlig dargestellt und etwa in der Mitte der beiden R/G Markierungen findest Du den zusätzlichen Blindenschrift.
Bis 40% verlaufen die Kurven deckungsgleich (sieht also wie eine Kurve aus) und laufen erst danach durch die Korrektur auseinander.
Dadurch entsteht aber, wie gesagt, keine weitere BlendeBlende im Glossar erklärt in der Empfindlichkeit, weil sich der Dynamikumfang des Sensors dadurch ja nicht erhöht.
Der aufgenommene Umfang wird nur anders übertragen.
Da kann man sich jetzt viele Varianten vorstellen, die den Firmen noch einfallen, ihre Übertragungsfunktion zu verändern ... Aber es bleiben Marketingblenden.
Und wenn ich mir die beiden Grafiken unten ansehe, dann ist der Unterschied zu Wide lediglich ein höherer Verstärkungsgrad und dafür eine Abflachung in den Höhen.
Dadurch erreichst Du aber eben auch keine Dynamikerweiterung, es sei denn, sie hätten den Sensor damit rauschfreier gemacht, aber darüber können solche Kurven nichts aussagen.



Antwort von freezer:

Danke WoWu

Ich habe gerade eben mit den Bildprofilen in der Dämmerung herumexperimentiert und auf eine Ampel, ein Leuchtschild von einem Lokal und Deckenlicht in einem entfernten Fenster gehalten.
Das hat auf jeden Fall bestätigt, was Du auch geschrieben hast: In den Spitzlichtern ist auch mit der Wide DR Funktion nicht mehr raus zu holen, als mit meinem bereits sehr gut optimierten Bildprofil mit Knie. Allerdings scheint in den Spitzlichtern der Übergang von Zeichnung in keine Zeichnung zumindest im Rotkanal sauberer zu verlaufen (Deckenlicht im entfernten Fenster) - was auch anhand der mathematisch schöner auslaufenden Gammakurve zu erwarten war als bei meinem eigenen Bildprofil.

Bei meinem Bildprofil gibt es (bei +6dB) in den Schatten mehr Kontrast im Sinne von Zeichnung, dafür auch viel mehr Rauschen, während im Wide DR Modus die Schatten etwas flacher sind, aber eben auch das Rauschen weniger prominent.

Ich konnte leider keine Beispielaufnahmen mehr machen, weil kurz nach Testbeginn ein starkes Unwetter aufgezogen ist.



Antwort von WoWu:

Alles klar, halt die Füsse trocken. ;-)




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