Dynamikumfang... wer, wie, was, wieso, weshalb, warum?

[Komtur]

Post als Moderator

Habe diese Diskussion hier von der Frage RAW oder JPEG getrennt

Bei Nachfragen bitte eine PN an den Moderator senden.  Dein Team der

Bei JPG rechnet die Kamera anhand der Voreinstellungen intern von RAW auf JPG um. Dabei werden die Einstellungen für Farben, Weissabgleich etc. über ein Profil benutzt.

Bei RAW wird der Sensor ausgelesen und diese Daten direkt gespeichert. Die Einstellung des Kameraprofils wird nur als Wert hinterlegt, um später in der entsprechenden Software das gleiche JPG am Rechner erzeugen zu können, wie es bei der JPG-Einstellung durch die Kamera erledigt wird.

Vorteile von RAW:
JPG kann einen Dynamikumfang von 8 Blendenstufen speichern.
RAW je nach Kamera zwischen 10,5 und 11,5 Blendenstufen (hängt vom Sensor ab) .
- ist kein großer Unterschied?

JPG = 8 Blendenstufen = 256 Helligkeitswerte je Farbkanal
RAW = 11 Blendenstufen = 2048 Helligkeitswerte je Farbkanal = 8x mal mehr

JPG = 256 hoch 3 Farben = 16.777.216
RAW = 2048 hoch 3 = 8.589.934.592 = ein vielfaches mehr

Ein Monitor kann ca. 8 Blendenstufen Dynamikumfang darstellen. JPG kann bis zu 8 Blendenstufen beinhalten. Dies bedeutet, dass ein Monitor das darstellen kann, was JPG ermöglicht. Nimm man nun nachträglich Änderungen an der Gradation, Helligkeit, Kontrast usw. vor, so quetscht man immer Farbwerte zusammen, bei denen Abstufungen verloren gehen.

Bei RAW sind die enthaltenen Informationen umfangreicher, als man im Prinzip benötigt. Daher kann man aber die Daten zum Vorteil verändern, in dem man den Weissabgleich, Gradation usw. anpassen kann, OHNE Detail oder Farbinformationen zu verlieren, da man genügend Reserven hat.

Also wenn man nachbearbeiten möchte dann RAW.
Wenn man nicht nachbearbeiten möchte oder nicht darf (Fotoreporter), dann JPG.

[willo]

AW: Dynamikumfang... wer, wie, was, wieso, weshalb, warum?

Die modernen Canons haben übrigens sogar 14 Bit. Dafür haben JPGs effektiv eher 6 als 8 Bit, der Unterschied ist also noch größer.

Wer das ganz genau wissen will kann es hier nachlesen: http://www.usa.canon.com/dlc/control...articleID=2748

Auch wenn das von Canon ist, ist das imho mitnichten Werbung, sondern ein wirklich fundierter Artikel mit sehr anschaulichen Grafiken.

[Flachlandtiroler]

AW: RAW... Ja/Nein

Vorteile von RAW:
JPG kann einen Dynamikumfang von 8 Blendenstufen speichern.
RAW je nach Kamera zwischen 10,5 und 11,5 Blendenstufen (hängt vom Sensor ab) .
- ist kein großer Unterschied?

Unbestritten -- wenn dem denn nur immer so wäre: Die Olympus macht in RAW gefühlte 8,1 Blendenstufen...

Bei RAW sind die enthaltenen Informationen umfangreicher, als man im Prinzip benötigt. Daher kann man aber die Daten zum Vorteil verändern, in dem man den Weissabgleich, Gradation usw. anpassen kann, OHNE Detail oder Farbinformationen zu verlieren, da man genügend Reserven hat.

Das jpg-engine der meisten Kameras schärft außerdem die Bilddaten schon nach. Wer also seine jpgs von der Kamera bereits stark nachschärfen läßt, hat in der Nachbearbeitung mit FFT-basierten Filtern schon verloren.

Gruß, Martin

[willo]

AW: RAW... Ja/Nein

Die Aussage mit den Blendstufen im Raw ist auch nicht ganz Richtig. Richtig ist: Raw kann soviel Blendstufen speichern wie der Sensor liefern kann. Nach oben gibt es da allein vom Dateiformat keine Grenzen, da RAW überhaupt nicht standardisiert ist.

[willo]

AW: RAW... Ja/Nein

Wenn man es ganz genau nimmt, hat der Dynamikumfang der Kamera überhaupt nichts mit dem Speicherformat zu tun:

Dynamikumfang: Wie groß ist der Lichtunterschied zwischen hellsten und dunklen Punkt, so dass ich beide noch unterschiedlich von Schwarz bzw. Weiss darstellen kann.

Bits pro Farbpixel: In wieviele unterschiedliche Farben kann ich den Dynamikumfang meines Sensors unterteilen.

[Komtur]

AW: RAW... Ja/Nein

Die modernen Canons haben übrigens sogar 14 Bit. Dafür haben JPGs effektiv eher 6 als 8 Bit, der Unterschied ist also noch größer.

14 Bit ist das was an Daten gespeichert wird, bzw. das Dateiformat des Chips und der Digitalisierung.
Der Sensor kann aber nur weniger aufzeichnen. Eine 5D Mark II z.B. 10,5 Blendenstufen.
Das ein Dateiformat mehr aufzeichnen können sollte, als der Sensor liefert ist ja auch logisch.

Die Aussage mit den Blendstufen im Raw ist auch nicht ganz Richtig.

Ich schreibe über das was real möglich ist und nicht die Theorie.

Wenn man es ganz genau nimmt, hat der Dynamikumfang der Kamera überhaupt nichts mit dem Speicherformat zu tun:

Dynamikumfang: Wie groß ist der Lichtunterschied zwischen hellsten und dunklen Punkt, so dass ich beide noch unterschiedlich von Schwarz bzw. Weiss darstellen kann.

Bits pro Farbpixel: In wieviele unterschiedliche Farben kann ich den Dynamikumfang meines Sensors unterteilen.

Darüber habe ich in den letzten 10 Jahren vielfach diskutiert und richtig gestellt.
Das Dateiformat, z.B. JPG mit 8 Bit je Farbkanal, ist hier begrenzend.
Was nützen Dir 14 bit eines RAW-Formates oder 10,5 Blendenstufen eines Sensors, wenn JPG nur 8 Bit unterschiedliche Helligkeitswerte beschreiben kann?!

Du hast ja trefflich den Dynamikumfang zitiert. Nun Nimm mal 8 Bit und nenne mir die Anzahl der möglichen, verschiedenen Helligkeitswerte vom hellsten bis zum dunkelsten Wert.

Ups, das sind bei 8 Bit genau 256 unterschiedliche Helligkeitswerte.
Nun wie viele unterschiedliche Helligkeitswerte gibt es bei 8 Blendenstufen ... oh, auch 256!

Somit sollte klar sein, dass ein Speicherformat sehr wohl etwas mit dem Dynamikumfang zu tun hat.
- Es begrenzt eventuell. Das ist das Problem von JPG.

Aber das erzähle ich schon seit vielen Jahren immer wieder ....

[BubiBohnensack]

AW: RAW... Ja/Nein

Nun wie viele unterschiedliche Helligkeitswerte gibt es bei 8 Blendenstufen ... oh, auch 256!

Magst du das bitte mal weiter ausführen?

[Komtur]

AW: RAW... Ja/Nein

Magst du das bitte mal weiter ausführen?

Meinst du mehr Hintergrundinfos?

Etwas zum Dynamikumfang:
Diese Textstelle beachten: "Zusammenhang zwischen Dichteumfang und Blendenstufen"
Dichte

und:
http://de.wikipedia.org/wiki/Dynamikumfang


Dynamikumfang aktueller Digitalkameras:
http://www.dxomark.com/index.php/eng/Camera-Sensor/Sensor-rankings


Noch etwas zu:
Dynamikumfang und Tonwerte

[BubiBohnensack]

AW: RAW... Ja/Nein

Dankeschön. Schaue ich mir nachher mal in Ruhe an.

[willo]

AW: RAW... Ja/Nein

Der Dynamikumfang hat, wie in deinem Wikipediazitat nachzulesen, nichts mit der Bittiefe des Bildes zu tun. Ein hoher Dynamikumfang heisst, ich kann ein extrem helles weiss und ein extrem dunkles schwarz in EINEM Bild darstellen und noch jeweils von komplett Weiss und komplett schwarz unterscheiden. Das sagt aber nichts darüber aus, wieviele Abstufungen ich in dem Bild machen kann. In einem 16 Bit Bild ist weiss ja auch nicht heller als in einem 8 Bit Bild und Schwarz nicht dunkler. Es wäre kein Problem einen Sensor mit extrem hohem Dynamikumfang zu bauen, allerdings wäre bei dem das Bild extrem flau, da Du so gut wie keine Abstufungen zwischen den Farben mehr hättest. Also musst Du immer bessere Wandler einsetzen, die dann immer bessere Filter voraussetzen usw. Und genau das macht eine Kamera teuer und kompliziert.

Warum du bei Kameras in der Praxis zumindest nicht ganz unrecht hast ist, das der Abstand zwischen zwei Tonwerten vorgegeben ist (Du kannst Bilder weder spreizen noch kompromieren - genau das machst Du ja erst in Software wenn Du von 14 auf 8 Bit rechnest), also brauchst Du für einen höheren Dynamikumfang auch mehr Bit.

[Prachttaucher]

AW: RAW... Ja/Nein

Etwas zum Dynamikumfang:...

D80 overall score 61, D 90 : 73 ??? Muß ich mir jetzt eine neue Kamera kaufen ? und ich dachte nur die Objektive sind wichtig. Ein möglichst großer Dynamik-Bereich wäre aber fein, da könnte ich mir so manches mühsame Bearbeiten sparen.

[Gast429050]

AW: RAW... Ja/Nein

Warum du bei Kameras in der Praxis zumindest nicht ganz unrecht hast ist, das der Abstand zwischen zwei Tonwerten vorgegeben ist (Du kannst Bilder weder spreizen noch kompromieren - genau das machst Du ja erst in Software wenn Du von 14 auf 8 Bit rechnest), also brauchst Du für einen höheren Dynamikumfang auch mehr Bit.

Das übliche Problem der Numerik, wo liegt der nächste digitale Repräsentant.

Mit 8 Bit komme ich gut aus, sowie Fotostocks wie Fotolia oder das komplette Internet selbst

Wehr hat eigentlich behauptet das JPG 8 Bit hat? Gibt doch auch 12: http://de.wikipedia.org/wiki/JPEG

[Komtur]

AW: RAW... Ja/Nein

Das sagt aber nichts darüber aus, wieviele Abstufungen ich in dem Bild machen kann. In einem 16 Bit Bild ist weiss ja auch nicht heller als in einem 8 Bit Bild und Schwarz nicht dunkler.

Der Absolutwert einer Helligkeit hat nichts mit Dynamikumfang zu tun.
Der Dynamikumfang beschreibt nur die Anzahl der möglichen Abstufungen.

An einem sonnigen Tag hat man einen Dynamikumfang von tiefen Schatten (Tunnel) bis zum direkten Sonnenlicht von ca. 26 Blendenstufen.
Fotografiere ich nun das schwärzeste schwarz im Tunnel, bis zu mittleren Graustufen, habe ich einen Dynamikumfang von ca. 15 Blendenstufen.
Fotografiere ich direkt danach die Wiese daneben und im Bild die Sonne, habe ich auch hier ca. 15 Blendenstufen von der mittleren Helligkeiten bis zur maximalen Helligkeit der direkten Sonne.
Beide Fotos wurden nun in einem Bereich von 15 Blendenstufen aufgenommen. Dies zeigt, dass der reale Helligkeitswert nichts mit dem Dynamikumfang zu tun hat.

Wie in den links zu lesen ist, beschreibt der Dynamikumfang die Anzahl der möglichen Abstufungen vom hellsten bis zum dunkelsten Punkt der Szene.
Mal angenommen man hat nun 10 Blendenstufen aufgenommen.
Ob ich nun eine Datei mit dem Format 10 Bit, 14 Bit oder 16 Bit verwende spielt dann keine Rolle. Das ist richtig, da die Anzahl der möglichen Abstufungen größer ist, als die Anzahl der aufgenommenen Abstufungen.

Verwendet man aber ein Dateiformat, dass nur auf 8 bit basiert und somit weniger mögliche Abstufungen darstellen kann, als vorhanden, beschneidet man den Dynamikumfang und verliert Bildinformationen.

Es wäre kein Problem einen Sensor mit extrem hohem Dynamikumfang zu bauen, allerdings wäre bei dem das Bild extrem flau, da Du so gut wie keine Abstufungen zwischen den Farben mehr hättest.

???
A) Doch, das ist ein Problem. Denn davon träumen die Hersteller.

B) "keine Abstufungen"? Der Dynamikumfang beschreibt gerade die Anzahl der Abstufungen.
- wenig Abstufungen = geringer Dynamikumfang
- viele Abstufungen = hoher Dynamikumfang

Also musst Du immer bessere Wandler einsetzen, die dann immer bessere Filter voraussetzen usw. Und genau das macht eine Kamera teuer und kompliziert.

Genau. Deshalb kostet eine kleine Consumer-DSLR mit nur 10 Blendenstufen auch nur einige hundert Euros und eine PHASE ONE mit 16 Blendenstufen auch 50.000,- €.
Es geht dabei nicht nur um Pixel, sondern um den größeren Dynamikumfang der größeren Sensoren.




.

[Komtur]

AW: RAW... Ja/Nein

Und wenn wir schon dabei sind:

Da Kameras mit einem hohen Dynamikumfang sehr teuer sind, wird ja HDR verwendet.
Hier ist es möglich, mit mehreren Fotos unterschiedlicher Belichtung und dem zusammenrechnen einen größeren Dynmikumfang zu erhalten.
Verwendet man ein Foto mit normaler Belichtung (mal angenommen 10 Blendenstufen) und dann eines mit 2 Blenden überbelichtet, sowie eines mit 2 Blenden unterbelichtet, so kann man diese zusammenrechnen und hat 14 Blendenstufen.
Verwendet man noch mehr Fotos, kommt man auch auf 20 oder 22 Blendenstufen und es reicht eine 16 Bit TIF- oder PSD-Datei nicht mehr aus um diese zu speichern.

Dazu gibt es dann spezielle Formate, wie .HDR oder .EXR, die dann sogar 32 oder 48 bei je Farbkanal speichern können.

[willo]

AW: RAW... Ja/Nein

Mal ne ernsthafte Frage an Dich Komtur:

Wenn ich ein HDR Bild mit extrem hohem Dynamikumfang in ein normales JPEG wandele dann habe ich (durch Tonemapping und co) immer noch keine abgesoffenen Schwarztöne und keine überstrahlten Lichter, sondern evtl je nach Bild halt flaue Mitten. Da ich absolut gesehen einen großen Lichtbereich (Nicht im der Abbildung, sondern in dem was ich fotografiert habe) in wenige Unterteilungen stecke. Allerdings sollte der Dynamikumfank der ja der Quotient aus hellster unterschiedbarer Farbe und dunkelster unterscheidbarer Farbe ist, dadurch ja nicht geändert haben. Oder ist in dieser Betrachtung ein Denkfehler?

Wenn nicht, kann ich also mit dynamischen Verfahren (Abstand zwischen den Helligkeitswerten nicht konstant) den selben Dynamikumfang auch bei weniger Bits hinbekommen. Trotzdem bietet mir ein Raw mit vielen Bits immernoch mehr Bearbeitungsmöglichkeiten, da diese Dynamik (Kompression) ja eben keine bijektive Abbildung ist und ich sie *nicht* zurück in einen Arbeitsfarbraum kovertieren kann.

[Clouseu]

AW: RAW... Ja/Nein

.... und eine PHASE ONE mit 16 Blendenstufen auch 50.000,- €.

.

na na na, 50.000,- is aber n bischen übertrieben,
da war mein 4-shot Sinar Digitalback ja ein Schnäppchen gegen

[Komtur]

AW: RAW... Ja/Nein

Mal ne ernsthafte Frage an Dich Komtur:

Wenn ich ein HDR Bild mit extrem hohem Dynamikumfang in ein normales JPEG wandele dann habe ich (durch Tonemapping und co) immer noch keine abgesoffenen Schwarztöne und keine überstrahlten Lichter, sondern evtl je nach Bild halt flaue Mitten. Da ich absolut gesehen einen großen Lichtbereich (Nicht im der Abbildung, sondern in dem was ich fotografiert habe) in wenige Unterteilungen stecke. Allerdings sollte der Dynamikumfank der ja der Quotient aus hellster unterschiedbarer Farbe und dunkelster unterscheidbarer Farbe ist, dadurch ja nicht geändert haben. Oder ist in dieser Betrachtung ein Denkfehler?

Wenn Du eine Bilddatei mit einem hohen Dynamikumfang durch Tonemapping reduzierst, dann verringerst Du auch den Dynamikumfang.
Eine Datei beinhaltet ja keinw Helligkeit, sondern einen Helligkeitswert.
Mal angenommen Du schaust dir auf einem Monitor eine JPG-Datei an, die alle Graustufen von schwarz bis weiss enthält. Wie hell ist nun weiss?

Stimmt, das kannst du gar nicht sagen. Ist der Monitor auf 500 Lumen eingestellt, so ist weiss 500 Lumen hell. Ist er aber nur auf 100 Lumen eingestellt, so ist weiss 100 Lumen hell.
Daher enthält eine Datei keine absolute Helligkeitswerte, sondern nur Abstufungen zwischen ganz hell und ganz dunkel.
Oder schau Dir mal das schwarz auf einem LCD-Monitor an und dann auf einem Röhrenmonitor. Das schwarz des LCDs ist immer heller, da er von hinten beleuchtet wird, wohingegen ein Röhrenmonitor bei Darstellung von schwarz wirklich "aus" ist und nur bei Helligkeiten dann Licht erzeug.

Ein HDR-Bild enthält nun so viele Grausabtufungen, dass ein Monitor diese gar nicht darstellen kann. Daher muss man Tonemapping verwenden, um überhaupt ein sichtbares Bild zu erhalten.
Auch das menschliche Auge kann einen so großen Dynamikumfang gar nicht sehen. Es hat aber einen Trick: eine eingebaute Blende (Iris) Erst diese ermöglicht es, einen so großen Dynamikumfang wie das Tageslicht komplett sehen und erfassen zu können.

Wenn nicht, kann ich also mit dynamischen Verfahren (Abstand zwischen den Helligkeitswerten nicht konstant) den selben Dynamikumfang auch bei weniger Bits hinbekommen. Trotzdem bietet mir ein Raw mit vielen Bits immernoch mehr Bearbeitungsmöglichkeiten, da diese Dynamik (Kompression) ja eben keine bijektive Abbildung ist und ich sie *nicht* zurück in einen Arbeitsfarbraum kovertieren kann.

Nein, Du kannst nicht denselben Dynamikumfang hinbekommen. Du reduzierst nur die Anzahl der Helligkeitswerte und dann nicht linear, sondern mit einer Kurve. Dies bewirken eben die Regler in Tonemapping-Programmen, wie z.B. Photomatix.
Ausserdem wird dies auch bei der Umwandlung in JPG angewendet, um feine Abstufungen in den Lichtern und Tiegfen zu ermöglichen. Dazu dient dann die Gradationskurve bei Windows-Monitoren und MAC-Rechnern mit 1,8 und 2,2.
In den Mitten nicht so feine Abstufungen, da das Auge hier nicht so fein differenzieren kann und in den Tiefen und Lichtern feine Abstufungen.

"Arbeitsfarbraum"?
Der hat nichts mit dem Dynamikumfang zu tun, sondern mit der Darstellung von Farben auf Monitoren und Druckern. sRGB für Standard-Monitore und AdobeRGB für die Druckvorstufe etc.

So nebenbei ist der Dynamikumfang einer Ausbelichtung oder eines Drucks mit gerade mal ca. 6 Blendenstufen noch geringer als der von JPG. Trotzdem verwendet man eher AdobeRGB für den Druck, da damit mehr Farben dargestellt werden können als mit sRGB. Einach druch die Verwendung von mehreren Farben. Nicht nur RGB (CMY) wie bei Monitoren, sondern CMYK oder bis zu 12 Pigmentfarben.
Das führt jetzt aber alles ein bisschen zu weit.


@Clouseu
Naja, 39.000,-$ das Digitalback P65+, dazu Body, Objektiv etc.
Dann eben 45.000,-

[willo]

AW: RAW... Ja/Nein

Komtur, ich habe jetzt 2 Mal versucht Dir eine goldene Brücke zu bauen um nicht in die mit Dir leider oft übliche Form der Konversation zu geraten. Aber sei's drum...

Du hast leider unrecht. Der Dynamikumfang hat im Allgemeinem absolut nichts mit der Anzahl der Abstufungen zu tun. Wenn Du etwas anderes behauptest hast Du bereits den allerersten Satz in dem von Dir selber verlinkten Wikiartikel nicht verstanden! Der Dynamikumfang beschreibt lediglich (in der Digitalfotografie) das Verhältnis zwischen dem dunkelsten aufgenommenem Bildpunkt der sich noch vom Grundrauschen abhebt und dem hellsten aufgenommen Bildpunkt der nicht im Sättigungsbereich des AD Wandlers liegt.

Das sollte Dir spätestens dann klar werden wenn Du richtigerweise schreibst, das ein heller Sommertag 26 Blendstufen an Dynamikumfang hat. Denn der helle Sonnentag ist doch genau durch sein extrem helles Licht in den Lichtern und sein dunkles Licht in den Schatten gekennzeichnet. Abstufungen hat er hingegen unendlich viele, da die Lichtstärke eine analoge Größe ist. Es geht also nur um die beiden absoluten Extremwerte und keinesfalls um irgendwelche Abstufungen, die im Analogbereich ja nichtmal existieren.

Warum Du aber immerhin ein wenig Recht hast, will ich Dir auch gerne erklären:
Wie ich schrieb ist es ziemlich einfach einen Sensor zu bauen der einen Dynamikumfang von von 26 Blenden hat. Das bedeutet ein Sensor, der eben einen hellen Sommertag aufnehmen kann ohne die tiefen absaufen zu lassen oder die Lichter auszufressen. Warum das niemand macht, wird erst klar, wenn man weiss was so ein Sensor eigentlich ist. So ein Sensor besteht (vereinfacht) pro Subpixel aus einer Photodiode und einem Analog-Digital Wandler. So eine Photodiode ist ein einfacher halbleiter, der einfallendes Licht, je nach Stärke in eine Spannung umsetzt (analog, also Stufenlos). D.h. bei absoluter Dunkelheit messe ich an der Diode 0V und bei (nehmen wir mal direktes Sonnenlicht an) z.B. 5V. Da wir aber ein Digitales Bild wollen, kommt der AD Wandler ins spiel. Der AD Wandler ist ein digitales Bauteil der eine Spannung in ein Verhältnis zu einer Referenzspannung setzt und dieses als Ganzzahl ausgibt. Die Auflösung dieser AD-Wandler ist die Anzahl an Quantisierungen und wird in Bit angegeben. Ein 10Bit AD-Wandler kann also seine Referenzspannung in 1024 Anteile zerlegen und diese in Bezug zur angelegten Spannung ausgeben. Beispiel: Nehme ich als Referenzspannung 5V kann ich also Spannungen zwischen 0V und 5V in einer Auflösung von ungefähr 5mV quantisieren.

Was heist das jetzt für meinen Sensor? Wenn ich eine Diode nehme die bei helsstem Sonnenlicht 5V liefert (bei einer bestimmten Belichtungszeit) dann habe ich einen Dynamikumfang von 26 Blendstufen und kann fast jedes mögliche Foto aufnehmen, ohne jemals unterbelichtete Bereiche zu haben, oder ausgefressene Lichter. Warum bauen also die Hersteller nicht solche Sensoren? - Weil das extrem schlechte Bilder zur Folge hätte! Nehme ich nämlich ein Bild auf, das keine tiefen Tiefen und keine Hellen Lichter hat, fallen von meinen angenommen 1024 Abstufungen unter Umständen nur noch ganz wenige in den Bereich in dem mein Bild seine Helligkeitsverteilung hat und das Bild sieht extrem flau aus da es kaum noch Abstufungen hat!

Was machen also die Kamerahersteller? Sie nehmen als Referenzspannung nicht mehr 5V, sondern nur 1V (Zahlen sind nur zur Veranschaulichung). Das führt dazu, das ich die hellste Helligkeit die nicht ausfrisst, schon bei deutlich schwächeren Lichtern als der hellen Sonne erreiche. Damit ich mit einer solchen Kamera überhaupt noch Lichter aufnehmen kann brauche ich ein weiteres Hilfsmittel: Die Belichtungszeiteinstellung. In dem ich die Belichtungszeit verkürze, sehen für meine Diode helle Lichter dunkler aus und sie passen wieder ins Bild. Dafür werden dann alle Dunklen Stellen auf 0V fallen und ich habe exakt den Effekt den ich bei modernen Digitalkameras habe: Ich muss mich entscheiden, ob ich Zeichnung in den Lichtern oder in den Tiefen haben will, habe dafür aber genug Abstufungen in den aufgenommen Tonwerten, so das die Mitten schön gezeichnet sind.

Der einzig limitierende Faktor beim Dynamikumfang moderner Kameras ist also nicht der Dynamikumfang ansich, sondern die Tatsache, dass ich nicht nur Bilder mit vollem Dynamikumfang mache, sondern auch welche mit einem sehr engem Tonwertspektrum, diese müssen aber noch gut gezeichnet sein, weshalb ich einen Höchstabstand zwischen zwei Tonwerten nicht überschreiten darf. Wenn ich von einem fixen Abstand ausgehe, ist der limitierende Faktor also mein AD-Wandler. Nehme ich einen besseren Wandler z.B. 16 Bit, kann ich den Dynamikumfang weiter nach oben schrauben, da ich bei gleichem Tonwertabstand einfach weiter nach oben komme, da ich mehr Werte zur Verfügung habe. Und genau das ist technisch nicht so einfach, weswegen bei 14Bit Wandlern im Moment das Ende der Fahnenstange erreicht ist.

Zusammenfassung: Der Dynamikumfang hat direkt nichts mit der Anzahl der Abstunfungen zu tun! Indirekt, um die Bildqualität zu erhalten, aber schon. Auch in einem 8 Bit Jpeg kann ich einen beliebigen Dynamikumfang speichern. Das hat mit dem Drucker oder Monitor gar nichts zu tun sondern mit der Abbildungsvorschrift die der Erzeugung des JPEGs zu Grunde liegt. Auch Monitore haben einen Dynamikumfang, den nennt man Kontrast und liegt üblciherweise bei 1:1000 oder besser -> auch unabhängig von der Anzahl der Abstufungen. Sonst hätte er ja bei Darstellung von 6Bit Jpegs einen geringeren Kontrast als bei Darstellung von 8Bit Jpegs. Slebst wenn ich nur zwei Farben darstelle (1 Bit) hat der Monitor im angezeigten Bild immernoch den Dynamikumfang von 1:1000.

Das alles steht in den von Dir verlinkten Seiten und ist hier nochmal mit Beispielfotos beschrieben: http://digicam-experts.de/wissen/16

Eine Farbtiefe von 10 Bit pro Kanal ist typisch für Kompaktkameras, während Spiegelreflexkameras meist mit 12 Bit viermal so viele Tonwerte auflösen können. Die Zahl der Bits und damit die Farbtiefe steht aber nur in einem indirekten Zusammenhang mit dem Dynamikumfang. Eine große Fabtiefe garantiert noch nicht, dass man einen großen Kontrastumfang wiedergeben könnte; andererseits muss man das breite Tonwertspektrum eines Sensors mit besonders großem Dynamikumfang auch entsprechend fein auflösen.

Wenn Dich das wirklich interessiert kann ich auch gerne noch weiter ausholen und die gemachten Vereinfachungen auch weglassen. Allerdings weiss ich nicht ob hier dann noch jemand folgen kann, oder sich dafür interessiert.

[Komtur]

AW: RAW... Ja/Nein

Komtur, ich habe jetzt 2 Mal versucht Dir eine goldene Brücke zu bauen um nicht in die mit Dir leider oft übliche Form der Konversation zu geraten. Aber sei's drum...

Du brauchst mir keine Brücken bauen, nur weil Du das geschriebene Wort nicht verstehst.

Du hast leider unrecht. Der Dynamikumfang hat im Allgemeinem absolut nichts mit der Anzahl der Abstufungen zu tun.

Dann schaue Dir dieses Bild an und beachte den Text oben:
"Stufige Auflösung nach Digitalisierung"
Link zu dem Bild

Dort steht "Stufen".
Schreibe doch bitte gleich dem Verfasser des Wikipedia-Artikels, dass er dort falsches behauptet!!!

Wenn Du etwas anderes behauptest hast Du bereits den allerersten Satz in dem von Dir selber verlinkten Wikiartikel nicht verstanden!

Der allererste Satz beschreibt das allgemeine Wort "Dynamikumfang" und bezieht sich nicht auf die Digfgitalfotografie. Die kommt weiter unten, unter dem Begriff "Optik".
Damit auch Du es kapierst: Die Stufen werden durch die Digitalisierung erzeugt.
Oder wie möchtest Du Schlaumeier denn bitte sonst den höchsten digitalen Wert wie z.B. 1024 durch 1 teilen, OHNE Stufen zu erhalten?
Möchtest Du vielleicht 2,5 Bit speichern?

Mann mann mann, was für ein Kindergarten.
Dass Du mich nicht leiden kannst, haben ich und andere hier bereits mehrfach feststellen dürfen. Das Du nun hier so einen Käse schreibst, nur um mir eins auszuwischen ist wohl vollkommen lächerlich.
Lerne erst mal lesen und verstehen. Siehe oben!

Der Dynamikumfang beschreibt lediglich (in der Digitalfotografie) das Verhältnis zwischen dem dunkelsten aufgenommenem Bildpunkt der sich noch vom Grundrauschen abhebt und dem hellsten aufgenommen Bildpunkt der nicht im Sättigungsbereich des AD Wandlers liegt.

Ach was. Das ist mir bekannt. Und nun nenne Werte dafür in Bit.
Ups, da sind nun Stufen!
So was dummes aber auch.

Das sollte Dir spätestens dann klar werden wenn Du richtigerweise schreibst, das ein heller Sommertag 26 Blendstufen an Dynamikumfang hat. Denn der helle Sonnentag ist doch genau durch sein extrem helles Licht in den Lichtern und sein dunkles Licht in den Schatten gekennzeichnet. Abstufungen hat er hingegen unendlich viele, da die Lichtstärke eine analoge Größe ist. Es geht also nur um die beiden absoluten Extremwerte und keinesfalls um irgendwelche Abstufungen, die im Analogbereich ja nichtmal existieren.

Ja und?
Habe ich irgendwo behauptet, dass Sonnenlicht Stufen hat?
BITTE ZITIERE DAS!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Warum Du aber immerhin ein wenig Recht hast, will ich Dir auch gerne erklären:

Kannst Du Dir schenken. Ich weiss wann ich Recht habe.
Über dieses Thema habe ich in den letzten Jahren einige Vorlesungen gehalten, da ich dies bis vor ca. 10 Jahren beruflich gemacht habe. Vor ca. 20 bis 15 Jahren habe ich an einigen Raytracern und Radiosity-Programmen mitgearbeitet - falls Dir das etwas sagt.

Wie ich schrieb ist es ziemlich einfach einen Sensor zu bauen der einen Dynamikumfang von von 26 Blenden hat.

Klar! Und deswegen eiern Canon, Pentax und Nikon immer noch mit ca. 11 Blendenstufen durch die Gegend.

Was heist das jetzt für meinen Sensor? Wenn ich eine Diode nehme die bei helsstem Sonnenlicht 5V liefert (bei einer bestimmten Belichtungszeit) dann habe ich einen Dynamikumfang von 26 Blendstufen und kann fast jedes mögliche Foto aufnehmen, ohne jemals unterbelichtete Bereiche zu haben, oder ausgefressene Lichter. Warum bauen also die Hersteller nicht solche Sensoren? - Weil das extrem schlechte Bilder zur Folge hätte! Nehme ich nämlich ein Bild auf, das keine tiefen Tiefen und keine Hellen Lichter hat, fallen von meinen angenommen 1024 Abstufungen unter Umständen nur noch ganz wenige in den Bereich in dem mein Bild seine Helligkeitsverteilung hat und das Bild sieht extrem flau aus da es kaum noch Abstufungen hat!

Vollkommener Blödsinn!
Nur mal für Dich zur Info:
Warum werden denn "26" Blendenstufen angegeben und was ist das überhaupt?
Richtig geschrieben heisst es 2 hoch 26 und das ist exakt: 67.108.864
Dies bedeutet, dass die Sonne ca. 67.108.864 mal heller ist, als die dunkelste, gerade noch wahrnehmbare Stelle.
Ups, das sind ja dann auch noch 67.108.864 Stufen, wenn man die 1 als dunkelste Stelle zuvor beschrieben hat.
Hast Du nicht behauptet, es gäbe bei dem Dynamikumfang keine Stufen?
Analog gesehen kann der kleinste Wert natürlich 0,0023 sein und der hellste Wert wäre dann 154.350,3872 mit beliebig vielen analogen Werten dazwischen.
Nur hat der Dynamikumfang des Motivs nicht viel mit dem Dynamikumfang der Datei zu tun. Außer, dass die Datei in der Lage sein muss, den Dynamikumfang des Motivs beschreiben zu können.

Was machen also die Kamerahersteller? Sie nehmen als Referenzspannung nicht mehr 5V, sondern nur 1V (Zahlen sind nur zur Veranschaulichung). Das führt dazu, das ich die hellste Helligkeit die nicht ausfrisst, schon bei deutlich schwächeren Lichtern als der hellen Sonne erreiche. Damit ich mit einer solchen Kamera überhaupt noch Lichter aufnehmen kann brauche ich ein weiteres Hilfsmittel: Die Belichtungszeiteinstellung. In dem ich die Belichtungszeit verkürze, sehen für meine Diode helle Lichter dunkler aus und sie passen wieder ins Bild. Dafür werden dann alle Dunklen Stellen auf 0V fallen und ich habe exakt den Effekt den ich bei modernen Digitalkameras habe: Ich muss mich entscheiden, ob ich Zeichnung in den Lichtern oder in den Tiefen haben will, habe dafür aber genug Abstufungen in den aufgenommen Tonwerten, so das die Mitten schön gezeichnet sind.

Wieder Blödsinn!
Ein Sensor besteht aus vielen kleinen Zellen.
Da ja Sonnenlicht 26 Blendenstufen hat, was richtig ausgeschrieben 2 hoch 26 bedeutet oder Dezimal 67.108.864 müsste eine einzelner Pixel oder nennen wir ihn einfach mal Eimer, in der Lage sein 1 einziges Photon aufnehmen UND messen zu können und dann aber auch bei vollem Sonnenlicht 67.108.864 Photonen und dies in einer bestimmten Zeiteinheit.
Denn die hellste Möglichkeit wäre ja 67.108.864 Photonen in einer Zelle und die niedrigste, dunkelste messbare Möglichkeit 1 Photon.
Würde eine Zelle oder "Eimer" nur 100.000 Photonen messen können, wäre es gar nicht möglich, den Dynamikumfang der Sonne festzustellen, denn bei einem Bruchteil wäre der Eimer voll und voller als voll kann er gar nicht messen, da er überläuft.
DAS ist das Problem, womit Hersteller kämpfen, und warum es KEINE günstigen Photosensoren gibt (natürlich das ganze noch rauschfrei).
Ob die Referenzspannung 1V oder 5V beträgt ist erst mal vollkommen egal. Wichtig ist nur, dass man zwischen "rauschfrei dunkel" und "rauschfrei hell" unterscheiden kann.
Oh, die Kamerahersteller verändern die Belichtungszeit?
Nein, die bestimme ich als Fotograf.
Wenn man wie Du schreibst, die Belichtungszeit verkürzt, dann kann man das Sonnenlicht aufnehmen, hat aber keine Zeichnung mehr in den Tiefen. Somit hat man nur den aufzunehmenden Bereich weiter in die Lichter verschoben, was aber den Dynamikumfang an sich nicht verändert, da in den Tiefen nicht mehr differenziert werden kann.


Erkundige dich erst mal richtig, bevor Du fehlerhaftes Zeug behauptest und mir Dummheit oder Lügen unterstellst.

Der einzig limitierende Faktor beim Dynamikumfang moderner Kameras ist also nicht der Dynamikumfang ansich, sondern die Tatsache, dass ich nicht nur Bilder mit vollem Dynamikumfang mache, sondern auch welche mit einem sehr engem Tonwertspektrum, diese müssen aber noch gut gezeichnet sein, weshalb ich einen Höchstabstand zwischen zwei Tonwerten nicht überschreiten darf. Wenn ich von einem fixen Abstand ausgehe, ist der limitierende Faktor also mein AD-Wandler. Nehme ich einen besseren Wandler z.B. 16 Bit, kann ich den Dynamikumfang weiter nach oben schrauben, da ich bei gleichem Tonwertabstand einfach weiter nach oben komme, da ich mehr Werte zur Verfügung habe. Und genau das ist technisch nicht so einfach, weswegen bei 14Bit Wandlern im Moment das Ende der Fahnenstange erreicht ist.

Wieder viel falsches Bla bla.
Ich kann Dir gerne mal meine Spheron HDR ausleihen. Ups, die kann 28 Blendenstufen aufnehmen und das mit einem Foto! Oh, und die hat nicht nur einen 14 Bit-Wandler, sondern viel mehr.
Oh, und eine Phase One hat einen Wandler mit mehr Bits.
Also nichts mit Ende der Fahnenstange!
ERKUNDIGE DICH ERST MAL!

Kannst du eigentlich für den ganzen falschen Käse, den Du hier behauptest auch Quellen nennen oder ist das alles in Deinem Kopf entstanden?

Zusammenfassung: Der Dynamikumfang hat direkt nichts mit der Anzahl der Abstunfungen zu tun!

Ach was. Lies doch erst mal richtig. Ich habe nie behauptet, dass er direkt etwas damit zu tun hat. Er hat dann etwas mit den Abstufungen zu tun, wenn digitalisiert wird und man den vollen Dynamikumfang in einer Datei beschreiben möchte. Was nützt es denn, wenn die Kamera 10 Blendenstufen aufnehmen kann, aber man nur 1 Blendenstufe anzeigen kann, wie es bei einer 1 Bit-Datei wäre?
Ist das so schwer zu kapieren?

Indirekt, um die Bildqualität zu erhalten, aber schon.

Mann mann mann, noch mehr Blödsinn.
Der Dynamikumfang hat absolut gar nichts mit der Bildqualität zu tun.
Er beschreibt NICHT die Farbwerte.
Er beschreibt NICHT die Chromatischen Abberation.
Er beschriebt NICHT die Verzeichnungen und sonstigen Bildfehler und auch nicht den Kontrast, Mikrokontrast und vieles weitere, was für die Bildqualität wichtig ist.

Auch in einem 8 Bit Jpeg kann ich einen beliebigen Dynamikumfang speichern.

Ich mach mir gleich in die Hose.
Noch mal für Dich:
Bei 8 Bit ist die kleinste Zahl 1, die größte Zahl 256.
Nun nach der von Dir zitierten Formel: 256:1 = 256
Verrate mir doch bitte, wie Du mit 8 Bit z.B. 1024 oder 65.536 darstellen möchtest!

Du kannst das Bild einer Kamera, die einen sehr hohen Dynamikumfang hat natürlich in 8 Bit speichern. Und was ist nun der Unterschied zu einer Datei, die mit einer Kamera, welche einen geringeren Dynamikumfang hat, aufgenommen wurde?

Mal angenommen Hubert K. sieht eine Szene mit 11 Blendenstufen Dynamikumfang und macht davon ein Foto.
Erika H. sieht eine Szene mit 15 Blendenstufen Dynamikumfang und macht von dieser ein Foto.
Beide speichern ihre Fotos als JPG.
Nun verrate mir bitte, wie sich das Foto von Erika H. von dem des Hubert K. unterscheidet.
Ist das weiss von Erika H weisser als das von Hubert K.? Ist das eine schwarz schwärzer als das andere? Hat Erika H. mehr Graustufen in ihrem Foto?
Bitte erleuchte mich!
Auf einem beliebigen Monitor werden beide mit dem gleichen schwarz, dem gleichen weiss und der gleichen Anzahl Hellgikeitstufen dargestellt. Der Monitor weiss nicht, welches Bild den größeren Dynamikumfang beinhaltet. Für den Monitor sind beide Dateien und somit beide Bilder gleich.

Das hat mit dem Drucker oder Monitor gar nichts zu tun sondern mit der Abbildungsvorschrift die der Erzeugung des JPEGs zu Grunde liegt. Auch Monitore haben einen Dynamikumfang, den nennt man Kontrast und liegt üblciherweise bei 1:1000 oder besser -> auch unabhängig von der Anzahl der Abstufungen.

Was hat nun ein Monitor mit einer 8 Bit- oder 14 Bit-Datei zu tun?
Ich habe hier einen Hardware-kalibrierten Monitor stehen.
Nun nehme ich ein Bild, 16 Bit TIF stelle dieses am Monitor dar. Nun direkt daneben das gleiche Bild, jedoch als 8 Bit JPG-Datei.
Bei beiden ist das schwarz gleich und das weiss gleich. Für den Monitor haben beiden den gleichen Dynamikumfang. Und jetzt?

Sonst hätte er ja bei Darstellung von 6Bit Jpegs einen geringeren Kontrast als bei Darstellung von 8Bit Jpegs.

Schon scheiße, wenn man keine Ahnung hat. Na dann will ich Dir das auch mal erklären:
Bei einem Bildformat wird der kleinste Wert als schwarz und der hellste Wert als weiss definiert.
Hat man nun 8 Bit, dann ist "0" = schwarz und "256" = weiss
Hat man aber 6 Bit, dann ist "0" = schwarz und "64" = weiss.
Würde man ein Foto mit 8 Bit nun auf einem Monitor darstellen, würde man alle Grauwerte von schwarz bis weiss sehen. Auch bei einem Bild mit 6 Bit wäre das weiss genau gleich dem weiss des 8 Bit Bildes und auch schwarz wäre bei beiden exakt gleich.
Der UNTERSCHIED wäre aber die Anzahl der Grauwerte zwischen schwarz und weiss.
Das 8 Bit Bild hätte exakt 4 mal mehr Graustufen bei Farbverläufen von schwarz nach weiss.
Der Kontrast beider Bilder aber ist gleich.

Slebst wenn ich nur zwei Farben darstelle (1 Bit) hat der Monitor im angezeigten Bild immernoch den Dynamikumfang von 1:1000.

Ja und?
Wie bereits erwähnt, liegt der Weisswert und der Schwarzwert per Definition vor.
(siehe oben)
0 = schwarz und 1 = weiss

Erkläre mir doch bitte mal kurz, WARUM ein Monitor einen Dynamikumfang von 1:1000 hat.
Soll ich es Dir mal kurz erklären?
Also, man schaltet den Monitor aus, und hat nun die Helligkeit "0".
Nun schaltet man ihn ein und versucht ein möglichst dunkles Bild darzustellen. Das geringste an Helligkeit was möglich ist wird gemessen. Nun stellt man das hellste weiss dar, was der Monitor überhaupt darstellen kann und misst hier auch wieder den Helligkeitswert. Jetzt teilt man den Wert "maximal hell" durch "ganz dunkel" und bekommt dann einen Wert wie z.B. 1000:1.
Das ist der Dynamikumfang des Displays.
Und was hat das nun mit einer 8 Bit JPG Datei zu tun?
Gar nichts!

Natürlich hat eine analoge Größe keine Abstufungen. Digitale Werte hingegen schon. Und Dateien die aus Bits bestehen sind nun mal digital.

Hier ist ein Bild, welches mit einer 1 Bit-Datei dargestellt wird.
Nun erkläre mir doch bitte, wie hoch der Dynamikumfang des Motiv zum Zeitpunkt der Aufnahme war!!!!!!!!!!!!!!!!
1 Bit Datei

Das alles steht in den von Dir verlinkten Seiten und ist hier nochmal mit Beispielfotos beschrieben: http://digicam-experts.de/wissen/16

"Das" steht dort nicht. Ansonsten zitiere bitte mal.
Bei dem Beispielfoto geht es um zu große Ladungsmengen, die ein überstrahlen und ausfressen bewirken. Es dient als Beispiel für einen Sensor mit zu kleinem Dynamikumfang - sonst nichts.

Da ich den Link eingefügt habe, kenne ich ihn auch

Wenn Dich das wirklich interessiert kann ich auch gerne noch weiter ausholen und die gemachten Vereinfachungen auch weglassen.

Korrigiere erst mal Deine Fehler!

Allerdings weiss ich nicht ob hier dann noch jemand folgen kann, oder sich dafür interessiert.

Oh, der Meister hat gesprochen.


Das Analoge Signale und Werte keine Stufen haben ist ja wohl klar. Bei digitalen Werten sieht es nun mal anders aus. Mit 8 Bit kann man eben keine 4,5 oder 17,3 darstellen. Somit hat man feste Abstufungen oder Grauwerte zwischen schwarz und weiss.


Ansonsten:
Es gibt den
- Dynamikumfang des Motivs
- Dynamikumfang des Sensors
- Dynamikumfang des Bildes
- Dynamikumfang des Ausgabemediums

Und diese vier haben absolut nichts miteinander zu tun!
Also ist es sinnlos, wenn es umd Dateiformate geht, hier Monitore oder die Sonne ins Spiel zu bringen.

Wenn ich von Stufen schreibe, dann die Abstufungen der Datei, die ja nur Ganzzahlige Werte enthalten kann. Ob nun eine "1" der Datei auch eine "1" des Dynamikumfangs ist spielt ja keine Rolle. Vielleicht ist es auch eine 1,1 oder eine 1,5.
Wenn ein Monitor einen Dynamikumfang von 1000:1 hat und man eine 8 Bit Auflösung zur Ansteuerung benutzt, dann hat man eben 256 Graustufen und ein Bit entspricht einer 4. Trotzdem hat man dann eben 256 Abstufungen.


Wenn Du noch mal etwas zu kritisieren hast, dann zitiere bitte meinen Satz auf den Du Dich beziehst.
Danke!

Bevor ich weiter mit Dir diskutiere, fordere ich von Dir Antworten zu meinen oben genannten Fragen!

.

[willo]

AW: RAW... Ja/Nein

Vergiss es. Diskussionen mit Dir sind nicht möglich. Die Antwort auf Deine Fragen finden sich wörtlich in den von Dir zitierten Artikeln.