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Dynamik-Umfang bei 8 Bit limitiert?



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Frage von Banolo:


Ist die DR bei einer Sony A7SII oder A7III etc... durch die 8 Bit und H-264 kastriert?

Die Kameras sollen 14/15 Belndenstufen haben und auf BILDER sind diese auch super. Jedoch sehe ich bei VIDEO nichts mehr davon

Da ist eine BMPCC4K / 6K mit 13,5 Blenden überlegen? Woran liegt das genau?

8 Bit = 8 Blenden im Endeffekt



Antwort von Cinealta 81:

Banolo hat geschrieben:
Die Kameras sollen 14/15 Belndenstufen haben und auf BILDER sind diese auch super. Jedoch sehe ich bei VIDEO nichts mehr davon
Richtig! Im FOTOMODUS.

Im Videomodus verhält es sich anders. Weit entfernt von 14-15 Stops...

Berücksichtigen Sie bei Ihren weiteren Überlegungen dringend den Dynamikumfang der heutigen - maßgeblichen - Ausgabegeräte wie SmartPhone, Tablet, TV, PC-Monitor, etc. Da sind Sie mit 7-8 Stops schon satt bedient.

Und ja, die schiere Anzahl der bit-bedingten Farbabstufungen spielt hierbei natürlich eine Rolle. Aber die Behauptung X-bit = X-Blenden DR ist leider Folklore...



Antwort von Jott:

Mit einer Arri Amira kann man für TV-Zwecke auch in 8Bit aufnehmen (XDCAM-Option), sieht trotzdem genauso aus. Die Welt ist kompliziert!








Antwort von Banolo:

Diese Alpha Frage ist nur so", damit ich ein Verständnis bekommen kann wie 15 Stops und 8 Bit passen. Diese 8 bit sind primär bzgl der Farben "ist mir bekannt" aber da stimmt an der Sache trotzdem was nicht

Ich hab vorhin bei einem Hobby Filmer auf der Webseite gelesen

Ich habe eine A7III mit 15 Blenden Dynamik - dieser Dynamikumfang ist vergleichbar wie Kino Kameras



Antwort von Banolo:

JOTT

Sieht genau so aus wie = ?



Antwort von pillepalle:

Banolo hat geschrieben:
Ich hab vorhin bei einem Hobby Filmer auf der Webseite gelesen

Ich habe eine A7III mit 15 Blenden Dynamik - dieser Dynamikumfang ist vergleichbar wie Kino Kameras
Das weiss vermutlich nur noch niemand außer dieser Hobbyfilmer :)

VG

PS: Aber um Dir bei Deiner eigentlichen Frage weiter zu helfen, hat die Dynamik wenig mit der Farbtiefe zu tun. Eine geringere Farbtiefe führt nur eher zu Artefakten im Bild.



Antwort von Cinealta 81:

Jott hat geschrieben:
Mit einer Arri Amira kann man für TV-Zwecke auch in 8Bit aufnehmen (XDCAM-Option), sieht trotzdem genauso aus. Die Welt ist kompliziert!
Ja, wenn man sich zudem verinnerlicht, dass das Ausgabegerät/-medium der eigentliche Flaschenhals am Ende des Weges ist, tut man sich leichter.
Banolo hat geschrieben:
damit ich ein Verständnis bekommen kann wie 15 Stops und 8 Bit passen.
Gar nicht. Hat Sony auch nicht behauptet, zumindest habe ich es nirgends gelesen. Behauptet wurde dies stets von Wannabes, die mittels Affiliate-Links, ihr Einkommen aufbessern wollen. Ist zwar legitim, aber glauben muss man das nicht. Ist am Ende des Tages unerheblich, denn nur SIE persönlich treffen die Entscheidung, ob Sie 8bit oder 12bit+ für Ihre Bedürfnisse benötigen.

Sogar ARRI verkündet::

16 bit linear encoding is neither efficient nor necessary for recording images. Images can be converted from 16 bit linear to 12 bit log without any loss of information or quality, but with a great savings of data rate and data volume.

Quelle: https://www.arri.com/en/learn-help/lear ... dion-44150



Antwort von Jott:

Banolo hat geschrieben:
JOTT

Sieht genau so aus wie = ?
Na, im ProRes-Modus. Sonst würde ja niemand die Kamera für TV-Zwecke nutzen und XDCAM 8Bit freischalten. Der Look bleibt und wird auch gern genommen.
Anderes Beispiel: Die C300 (1). Ebenfalls XDCAM 8 Bit und unzweifelhaft fähig, sehr schönen wertigen Kinolook zu produzieren. Daher Verkaufsrenner, für die einen wegen, für die anderen trotz des TV-Codec.



Antwort von dienstag_01:

Jott hat geschrieben:
Banolo hat geschrieben:
JOTT

Sieht genau so aus wie = ?
Na, im ProRes-Modus. Sonst würde ja niemand die Kamera für TV-Zwecke nutzen und XDCAM 8Bit freischalten. Der Look bleibt und wird auch gern genommen.
Anderes Beispiel: Die C300 (1). Ebenfalls XDCAM 8 Bit und unzweifelhaft fähig, sehr schönen wertigen Kinolook zu produzieren. Daher Verkaufsrenner, für die einen wegen, für die anderen trotz des TV-Codec.
Die ganzen Jahre noch nichts von Profilen gehör? Log oder so? Komplett vorbeigegangen an dir?
Klasse ;)



Antwort von Darth Schneider:

An Jott
Wirklich coole Codecs um kinolike zu filmen, und/oder für die Delivery.
Das geht auch sehr schön mit 8Bit, auch mit einer C100....
Die Kameras der Canon C Serie haben die, genauso wie Arri, Red und BMD, auch Sony und Panasonic....
Aber, bei den letzten Beiden und den ersten drei nur im verhältnismässig hohen Preissegment, oder sonst mit eher viel Arbeit in Post.
Gruss Boris



Antwort von cantsin:

Banolo hat geschrieben:
Diese Alpha Frage ist nur so", damit ich ein Verständnis bekommen kann wie 15 Stops und 8 Bit passen.
Legitime Frage! Eigentlich nicht, aber das Zauberwort lautet Dynamikkompression. Das macht Deine Kamera, wenn Du Farbprofile wie Cine1/2 wählst, aber wahrscheinlich auch beim Standard-Farbprofil.

Dynamikkompression funktioniert bei Kameras genauso wie bei Audioaufnahmen: Wenn Du ein Konzert hörst, bei dem Pianissimo bis Fortissimo gespielt wird und Du das für ein Kofferradio aufnimmst, geht Pianissimo im Rauschen unter und verzerrt Fortissimo. Das ist genau das Äquivalent von absaufenden Schatten und ausgebrannten Spitzlichtern (bzw. begrenztem Dynamikumfang) bei der Kamera.

Die Konzertaufnahme wirst Du daher so abmischen, dass Pianissimo und Piano auf einen unteren mittleren Lautstärkebereich angehoben und Fortissimo und Forte auf einen oberen mittleren Lautstärkebereich abgesenkt werden, so dass das Kofferradio das Konzert trotz seines begrenzten Dynamikumfangs wiedergeben kann. (Das Aufnahmemikrofon ist dabei das Äquivalent des 15-Stop-Sensors und das Kofferradio das Äquivalent des 8bit/8-Stop-Codecs.)

Genau das macht auch die Kamera - Absenken der Spitzlichter und Anheben der Schatten, um alles in den 8-Stop-Dynamikumfang zu pressen, der mit 8bit-Codecs möglich ist.



Antwort von Darth Schneider:

Auf der Bühne, so ganz live, Musik, Schaupiel, oder Tanz...
Mit am Schluss dann auch klatschendem Publikum....
Da gibts keinen einzigen, mir bekannten, noch so technisch hochstehenden Weg irgend etwas einfacher, kleiner, und nicht gleichzeitig somit auch schlechter, weniger hochwertig, oder künstlerisch interessant machen, also irgend etwas, mit einem Vorteil zu komprimieren....oder limitieren.

Ich denke es ist eigentlich gefährlich zu denken beim Film wäre das jetzt gross anders...
Gruss Darth








Antwort von Jott:

"um alles in den 8-Stop-Dynamikumfang zu pressen, der mit 8bit-Codecs möglich ist."

Genau das ist die oben angesprochene Folklore = Bitzahl gleich maximale "Blenden"-Zahl. Woher kommt das? Eine Sony A irgendwas sieht nicht anders aus, ob man jetzt mit 8 oder 10 Bit aufnimmt. Unterschiede ergeben sich erst bei Dingen, die über das Übliche (Farbangleichungen, partielles Abwedeln/Aufhellen und so was) hinausgehen. Aber darum geht es ja gar nicht, sondern um die Meinung 8Bit = 8 Blenden, 10Bit = 10 Blenden, 12Bit = 12 Blenden ...

Dienstag: die Dinge gehen nicht an mir vorbei, sondern kamen/kommen immer auf mich zu. Und sie sind gern genommen. Gegen Anpissen bin ich immun! :-)



Antwort von pillepalle:

Na ja, rein Mathematisch sind es 8 Blenden die man in 8 bit darstellen kann, aber quasi alle unsere Endformate sind in 8 bit. Auf Displays, im Druck, usw. Wir fangen mit dem HDR Kram ja gerade erst an und z.B. die Monitore die das wirklich gut können sind zur Zeit noch eher unerschwinglich. Auch die 13,5 Blenden einer Arri komprimiert man am Ende in ein 8 bit Bild. Das Bild selber hat nur eine Dynamik von maximal 8 Blenden, stellt aber ein Sujet mit ursprünglich wesentlich größerer Dynamik dar.

VG



Antwort von Jott:

Zu dem Thema wurde schon mal liebevoll gestritten, nichts Neues:

viewtopic.php?p=727150



Antwort von cantsin:

Jott hat geschrieben:
"um alles in den 8-Stop-Dynamikumfang zu pressen, der mit 8bit-Codecs möglich ist."

Genau das ist die oben angesprochene Folklore = Bitzahl gleich maximale "Blenden"-Zahl. Woher kommt das? Eine Sony A irgendwas sieht nicht anders aus, ob man jetzt mit 8 oder 10 Bit aufnimmt. Unterschiede ergeben sich erst bei Dingen, die über das Übliche (Farbangleichungen, partielles Abwedeln/Aufhellen und so was) hinausgehen. Aber darum geht es ja gar nicht, sondern um die Meinung 8Bit = 8 Blenden, 10Bit = 10 Blenden, 12Bit = 12 Blenden ...
Lies doch mal bitte genau, was ich geschrieben habe... Du scheinst das nicht ganz verstanden zu haben.

Das ist auch keine Meinung, sondern Signaltechnik und Wissenschaft.



Antwort von dienstag_01:

Jott hat geschrieben:
"um alles in den 8-Stop-Dynamikumfang zu pressen, der mit 8bit-Codecs möglich ist."

Genau das ist die oben angesprochene Folklore = Bitzahl gleich maximale "Blenden"-Zahl. Woher kommt das? Eine Sony A irgendwas sieht nicht anders aus, ob man jetzt mit 8 oder 10 Bit aufnimmt. Unterschiede ergeben sich erst bei Dingen, die über das Übliche (Farbangleichungen, partielles Abwedeln/Aufhellen und so was) hinausgehen. Aber darum geht es ja gar nicht, sondern um die Meinung 8Bit = 8 Blenden, 10Bit = 10 Blenden, 12Bit = 12 Blenden ...

Dienstag: die Dinge gehen nicht an mir vorbei, sondern kamen/kommen immer auf mich zu. Und sie sind gern genommen. Gegen Anpissen bin ich immun! :-)
Sorry, Jott, ich wollte dir nicht zu nahe treten. Ich dachte, du verstehst ein Augenzwinkern.
Nichtdestotrotz unterliegst du einem Denkfehler, du vergleichst mit den 2 Arri Codecs nicht den Dynamikumfang zweier unterschiedlicher Bittiefen, sondern den Dynamikumfang ein und desselben Profils. Das muss *natürlich genauso aussehen*.



Antwort von Jan:

Es wird viele Lichtsituationen geben, wo gar nicht mehr als sechs oder acht Blenden benötigt werden, man sieht es dort nicht. Unser Auge soll ja sechs Blenden direkt sehen und sich auf einen höheren Umfang anpassen können. 12 Blenden oder mehr nehmen wir Menschen als das Bild wahr, wie man typische HDR-Bilder im Netz finden kann. Kein Bild, wie wir es als normales Bild wahrnehmen, hat 14 Blenden, es wird in dem Fall mit dem Umfang für ein HDR-Bild von uns gehalten und künstlich aussehen.

Sobald man mehr Werte in sehr dunklen oder sehr hellen Stellen haben möchte, kann eine Biterhöhung von Vorteil sein. Es ist aber auch so, dass teilweise höhere Bitwerte gar nicht mehr von unserem Auge erblickt werden können. Wichtig für einen guten Dynamikumfang ist weniger die reine Bit-Zahl des Geräts, sondern das vorher in der Kamera eingestellte Gammaprofil. Bei gängigen normalen Profilen mit 8 Bit wäre es so, dass bei Blende 9 kein Helligkeitswert mehr da ist. Das ist aber nur so bei linearem Gamma, man kann aber auch zehn Blenden bei 8 Bit darstellen, indem man nicht linear arbeitet. Der Sensor an sich ist oft zu mehr fähig, entscheidend ist oft die eingestellte Gammavariante in der Kamera. Viele User sind auch nicht durch die Kamera limitiert, sondern auch vom Sichtgerät, was nicht mehr als 8 Bit kann. Je nach Anwendung ist es sogar sinnvoll mit Rec709 zu arbeiten und keine flachen Gammakurven zu benutzen, wer kein cinemaistisches Bild will. Der Normalnutzer erhält Banding und teilweise eine schlechtere Dynamik, weil bei flachen Kurven der Wirkungsbereich ein anderer ist.



Antwort von Jan:

Acht Bit = acht Blenden oder zehn Bit = zehn Blenden gilt weitesgehend auf linerarer Gammakurve, wie Rec709, aber nicht bei nichtlinearer oder Log-Gammakurve. Daher ist das wohl so eine Art Gesetz, weil man sich oft auf Rec709 bezieht.



Antwort von -paleface-:

Noch mal zum Thema Endausgabe sind nur 8 Blendenstufen.

Es gibt ja so Testbilder wo Leute den Dynamik Range gemessen haben.
Man sieht halt meinst kleine Flächen die heller und dunkler sind. Warum kann ich die denn genau ablesen, obwohl ich kein 10Bit HDR Monitor habe?

Ich dürfte dann ja nur 8 Kästchen sehen. Die anderen müssten dann ja alle gleich aussehen.



Antwort von Jan:

In den Tabellen mit den Graustufen ohne Farbe sieht man das schon mit dem Monitor, auch ich mit meinem Acht-Bit System. Erkennt man das auch am wahren Farb-Bild als Mensch?








Antwort von Cinealta 81:

-paleface- hat geschrieben:
Noch mal zum Thema Endausgabe sind nur 8 Blendenstufen.
Es gibt ja so Testbilder wo Leute den Dynamik Range gemessen haben.
Man sieht halt meinst kleine Flächen die heller und dunkler sind. Warum kann ich die denn genau ablesen, obwohl ich kein 10Bit HDR Monitor habe?
Bit-Angaben (z.B. 8 bit) beziehen sich auf Farbabstufungen: 8 bit 256 Farben

Blendenstufenangaben beziehen sich auf das Vermögen eines Sensors, Kontrastumfang (Hell <--> Dunkel) darzustellen.

Wenn sich die dargebotene Kontrastbandbreite X in z.B. 14 voneinander optisch unterschiedliche und wahrnehmbar verschiedene Helligkeitsstufen darstellen lässt, hat das wenig mit 256 (8 bit) oder 1024 (10 bit) Farbabstufungen zu tun. Bei den derzeit populären DR-Messungen, geht es um untereinander differenzierbare Helligkeitsstufen...

Darüber hinaus gilt:
- Dynamikumfang-Messungen beziehen sich auf Sensorleistung
- Bittiefe bei komprimiertem (Non-RAW) Material impliziert hersteller- und kameraspezifische Kodierung-, bzw. Komprimierungsverfahren (Bittiefe + Codecqualität entscheidend)



Antwort von dienstag_01:

-paleface- hat geschrieben:
Noch mal zum Thema Endausgabe sind nur 8 Blendenstufen.

Es gibt ja so Testbilder wo Leute den Dynamik Range gemessen haben.
Man sieht halt meinst kleine Flächen die heller und dunkler sind. Warum kann ich die denn genau ablesen, obwohl ich kein 10Bit HDR Monitor habe?

Ich dürfte dann ja nur 8 Kästchen sehen. Die anderen müssten dann ja alle gleich aussehen.
Naja, bei 8bit könntest du ja theoretisch 256 Helligkeitsstufen unterscheiden.
Verstehste?
Das sind keine *Blenden* mehr, Blenden waren es vielleicht bei der Aufnahme.
Bei der Wiedergabe werden die dann in die Ausgaberange komprimiert.



Antwort von cantsin:

Auch bei diesem Thema (und den scheinbar ewigen Missverständnissen, wie zuvor beim Thema RAW Highlight Recovery...) mal hier ein Versuch der Aufklärung durch ein selbstgemachtes Schaubild:

dynamic range.png

Breakdown:

dynamic range-1.png

Während der Aufnahme hat man es eigentlich mit drei Dynamikumfängen statt einem zu tun:

1.) Dem Dynamikumfang des Motivs. Ist der höher als der des Sensors, clippen bei der Aufzeichnung entweder Spitzlichter oder Schatten. (Hier: Spitzlichter.)

2.) Dem Dynamikumfang, den der Sensor erfasst. (Hier etwas schematisch dargestellt - über die Herstellerangaben kann man sich nämlich streiten, und die gemessene Zahl Blenden hängt vom Messverfahren ab.) Zeichnet man Raw oder Log auf, wird dieser Dynamikumfang in jedem Fall bewahrt und nicht beschnitten.

3.) Dem Dynamikumfang, den die Aufzeichnung erfasst. Je nach Bildprofil u.U. deutlich geringer als das, was der Sensor erfassen kann.


dynamic range-2.png Zeichnet man 8bit linear auf, entspricht eine Blende Dynamikumfang des Motivs einem Bit in der Videodatei. Also können nur 8 Blenden dargestellt werden, die übrigen vom Sensor erfassten Blenden Dynamik werden abgeschnitten.


dynamic range-3.png Zeichnet man 8bit Rec709 auf (=HD-Standard), wird eine Kurve auf die Helligkeitswerte gelegt, um sie günstiger zu verteilen. Dadurch wird der höhere Dynamikumfang des Sensorsignals faktisch auf einen geringeren Dynamikumfang komprimiert. Trotzdem wird bei Rec709 ohne weitere Tricks die Dynamik heutiger Sensor abgeschnitten.


dynamic range-4.png Mit "Knee", "Active Dynamic Lighting" (Nikon) u.ä. Dynamik-Kompressionsverfahren kann man in diesem Beispiel die 13 Blenden Sensordynamik noch stärker komprimieren und dadurch besser in die 8bit des Codecs bringen.


dynamic range-5.png Klassische Flatscreens haben ungefähr 8 Blenden Dynamikumfang, dafür ist 8bit Rec709 optimiert. Faktisch sehen wir jetzt das Ergebnis einer Dynamikkompression von 13 Blenden im Sensor auf 8 Blenden im Display. (Äquivalent zur Dynamikkompression einer Orchester-Tonaufzeichnung, bei dem der originale Dynamikumfang von pianissimo bis fortissimo komprimiert wird auf mezzopiano bis mezzoforte, um auf einem Klangkörper mit weniger Dynamikumfang darstellbar zu sein.)


dynamic range-6.png Auf HDR-Displays mit mehr als 8 Blenden Dynamikumfang kann es bei 8bit-Video zu Tonbandabrissen (wie z.B. Banding-Artefakten in blauen Himmeln) kommen. - Das kann auch passieren, wenn man 8bit-Video gradet (und dadurch die Tonwerte spreizt) und auf SDR-Displays abspielt.



Antwort von dienstag_01:

Naja, an der Stelle muss ich Jott recht geben, bei 10bit verhält sich rec709 genau wie 8bit rec709.
Da kann man irgendetwas *Abgeschnittenes* nicht einfach auf die 8bit schieben. Das ist auch das Profil.



Antwort von cantsin:

dienstag_01 hat geschrieben:
Naja, an der Stelle muss ich Jott recht geben, bei 10bit verhält sich rec709 genau wie 8bit rec709.
Da kann man irgendetwas *Abgeschnittenes* nicht einfach auf die 8bit schieben. Das ist auch das Profil.
Klar, bei 10bit sollte man Rec2020 oder vergleichbar weite Farbprofile haben.

Aber die Ausgangsfrage des TOs war ja:
Ist die DR bei einer Sony A7SII oder A7III etc... durch die 8 Bit und H-264 kastriert?
Und da ist eben die Antwort: Jein. Der Dynamikumfang wird halt quantisiert auf 8bit und faktisch für SDR-Ausgabegeräte runterkomprimiert, und zwar so, dass man nachträglich nicht mehr viel an dieser Dynamikkompression regeln kann, sondern sie am besten so lässt, wie die Kamera sie vorgenommen hat. (Und das Log-Profil der Kamera lieber vergisst bzw. nur als Notnagel verwendet.) Darin liegt der vom TO nachgefragte Unterschied zu Kameras von Blackmagic & Co.



Antwort von dienstag_01:

cantsin hat geschrieben:
dienstag_01 hat geschrieben:
Naja, an der Stelle muss ich Jott recht geben, bei 10bit verhält sich rec709 genau wie 8bit rec709.
Da kann man irgendetwas *Abgeschnittenes* nicht einfach auf die 8bit schieben. Das ist auch das Profil.
Klar, bei 10bit sollte man Rec2020 oder vergleichbar weite Farbprofile haben.
Das verstehe ich jetzt nicht. Aufnahmen erfolgen viel eher in Log als in Rec2020.
Man sollte Aufnahme von Ausgabe trennen.

Edit: habe deinen Nachtrag gelesen. Genau, Antwort für den TO lautet: Ja, limitiert, aber... ;)



Antwort von cantsin:

dienstag_01 hat geschrieben:
cantsin hat geschrieben:


Klar, bei 10bit sollte man Rec2020 oder vergleichbar weite Farbprofile haben.
Das verstehe ich jetzt nicht. Aufnahmen erfolgen viel eher in Log als in Rec2020.
Man sollte Aufnahme von Ausgabe trennen.
Was spricht prinzipiell gegen Aufzeichnung in 10bit-Rec2020, wenn man ein HDR-Bild out-of-the-camera haben will (oder selbst nach SDR graden will)? Die meisten Videonutzer kämen damit vermutlich schneller zum Ziel. (Davon abgesehen, hat der Rec2020-Nachfolger Rec2100 ja HLG als Log-Profil.)



Antwort von dosaris:

es klemmt da schon an der Begrifflichkeit, was etwas in's Abseits führt.

Klarer wird's, wenn man zur Erklärung
Auflösung und Adressraum nutzt.

zB könnte man den Signalbereich zw 0 und 100V quantisieren.
Bei 8 bit Auflösung wären die Schritte (Inkremente) ca 0.4 Volt (Äquidistanz vorausgesetzt)
Dynamik macht also keinen Sinn, solange NULL vorkommt. Damit wäre jede Dynamik sofort unendlich, egal wie groß die Inkremente wären.
Hingegen würden bei 10 bit Auflösung zwar die Inkremente kleiner aber der Adressraum bleibt im Beispiel konstant.

Im übrigen sind 8 Bit Auflösung im Bild keine reale Einschränkung, da das menschliche Auge bei konstanter Iris und Retina weniger als
ca 200 Helligkeits-Inkremente auflösen kann.



Antwort von dienstag_01:

cantsin hat geschrieben:
dienstag_01 hat geschrieben:

Das verstehe ich jetzt nicht. Aufnahmen erfolgen viel eher in Log als in Rec2020.
Man sollte Aufnahme von Ausgabe trennen.
Was spricht prinzipiell gegen Aufzeichnung in 10bit-Rec2020, wenn man ein HDR-Bild out-of-the-camera haben will (oder selbst nach SDR graden will)? Die meisten Videonutzer kämen damit vermutlich schneller zum Ziel. (Davon abgesehen, hat der Rec2020-Nachfolger Rec2100 ja HLG als Log-Profil.)
Klar kann man machen. Aber um die größtmögliche Dynamik aufzunehmen, braucht man erstmal überhaupt kein *Ausgabe*-Profil. Log oder RAW sind Profile, die speziell für die Aufnahme gemacht wurden.









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