Verbesserung der Bilder wenn mit 12 MP statt 24 MP aufgenommen

[Initialstart]

Hallo Zusammen,

Bringt es was die Fotos nur mit 12 MP aufzunehmen um das rauschen zu verringern?
Wird diese Reduzierung von 24 auf 12 MP physikalisch auf HW-Ebene durchgeführt oder durch SW einfach nur runter gerechnet? im letzteren Fall wäre wohl das Rauschen nicht zu reduzieren, oder?


danke mal im vorraus.

LG. Rainer

[mrieglhofer]

Physikalisch wohl nicht, sonst gäbe es auch RAW in dieser Dimension. Wäre so was wie pixelpinning. M.W. nach wird das von der Software runtergerechnet.

Wenn du die volle Auflösung am PC runterskalierst und danach nachschärfst, kannst du das Rauschen verringern. Dabei kannst das Ergebnis recht genau steuern.

[Chipbelichter]

Ich arbeite beruflich an einem Transmissions-Elektronenmikroskop an dem eine Digitalkamera hängt, deren Technik aus der Astrofotografie stammt. Bei ihr ist es möglich Pixel zusammenzufassen, d.h. über sogenanntes Binning (meint mrieglhofer wahrscheinlich mit pixelpinning) können 4 (2x2), 9 (3x3) usw. Pixel zu einem zusammengefasst werden. Dabei wird zwar die Auflösung, aber auch deutlich das Rauschen reduziert. Ich frage mich, warum darauf noch kein Kamerahersteller gekommen ist. Oder reicht dafür die Rechenleistung der Kameraprozessoren noch nicht? Gibt es ein Programm für den PC das dies nachträglich leisten kann?

[mrieglhofer]

Na ja, wennst du das ganz einfach runterrechnest, erfällt es ja auch seinen Zweck. Pinning wäre dann interessant, wenn man dann kleinere RAW erstellen kann.

Aber durch das Byer-Pattern liegen ja die Punkte nicht nebeneinander und es gibt 50% grüne und je 25% blau und rot. Meistens hat. Heißt 12 MPix besteht dann wohl aus 6MPix grün, 3 MPix rot und 3 MPix blau, wenn ich keinen Denkfehler habe. Daraus errrechnet und interpoliert die Software dann wieder ein 12 MPix Bild (von dem Teile natürlich nie existiert haben ;-) Da ist dann ein einfaches Pinning wohl nicht ganz so einfach.
Und danach hat man eh 12 MPix in RGB, die man dann einfach runterrechnen kann.

Aber diese Frage taucht auch immer wieder auf und keiner weiß, warum das die Hersteller nicht gelöst haben. Manche Leute würden sich aus einer 24MPix durchaus gerne ein 12 MPIx Raw hoher Qualtität wünschen, um den Workflow nicht mit sinnlosen DAten zu belasten.

Dito gäbe es natürlich bei Sony/Minolta noch etwas anderes, das leider auch nie gemacht wurde. Man könnte nämlich den SSS Antrieb dafür verwenden, um 1/2 Pixel versetzte Bilder zu machen und damit die Auflösung bei Still zu verdoppeln.

[Chipbelichter]

Ja, bei meiner oben erwähnten Kamera ist das wohl einfacher, da sie keine Farbbilder erzeugt. Aber theoretisch sollte es doch softwaremäßig zu machen sein von einem verrauschten Bild ein Binning zu errechnen. Dadurch sollte sich das Rauschen eigentlich auch reduzieren lassen, da es pro Pixel eine bessere Statistik gibt. Kennt jemand eine solche Software?

[usch]

Ich frage mich, warum darauf noch kein Kamerahersteller gekommen ist.
Das stimmt nicht. Phase One hat sogar ein Patent darauf, wie man Binning trotz Bayer-Pattern realisieren kann, indem man R und B horizontal/vertikal und G diagonal zusammenfaßt.
http://www.phaseone.com/en/Camera-Systems/P-Series/P-Features.aspx#anchor_14094115-210C-450A-A35B-46E248D5C4FB
http://www.echenique.com/index.php/2009/05/16/phaseone-sensor-pixel-binning-and-the-future-of-digital-photography/

Oder reicht dafür die Rechenleistung der Kameraprozessoren noch nicht?
Binning passiert in der Hardware direkt auf dem Sensor, indem benachbarte Zellen elektrisch zusammengeschaltet werden. Für den Prozessor wird es sogar einfacher dadurch, weil er von vornherein nur noch ein Viertel der Daten zu verarbeiten hat.

Der Grund dürfte (neben der Bayer-Problematik) eher darin liegen, daß Binning nur bei CCD-Sensoren eine nennenswerte Verbesserung bringt, während die meisten aktuellen Consumer-Kameras mit CMOS-Sensoren bestückt sind.

Gibt es ein Programm für den PC das dies nachträglich leisten kann?
Binning reduziert in erster Linie das Quantisierungsrauschen, weil sich durch das Zusammenschalten der Zellen die Ladungsmenge erhöht, die am A/D-Wandler ankommt. Wenn das Signal erst einmal digitalisiert ist, ist das Kind schon im Brunnen.

Die restlichen Störeffekte reduziert jedes beliebige Programm, mit dem man die Bildgröße verkleinern kann.

---------- Post added 08.07.2012 at 17:04 ----------

Nachtrag: Erhöhte Empfindlichkeit bei verringerter Auflösung können z.B. auch Panasonics LX3 und LX5 (als "High Sens."-Motivprogramm), allerdings ist das dann eben per Software simuliertes Binning und passiert nicht direkt auf dem Sensor.

[Chipbelichter]

Super, danke an Usch für die umfassende Info.
Ich dachte, dass beim Runterrechnen von Bildern nur jedes x-te Pixel genommen wird und nicht, dass welche zusammengefasst werden.

[cgc-11]

Super, danke an Usch für die umfassende Info.
Ich dachte, dass beim Runterrechnen von Bildern nur jedes x-te Pixel genommen wird und nicht, dass welche zusammengefasst werden.
Das wieder habe ich mir nie gedacht, denn das wäre die einfachste Methode - die Pixelwiederholung!
Was denkst Du sollte dann die Software nehmen, wenn Du ein Bild ungerade verkleinert - z.B. aus 6000 Pixeln einfach nur 1738 Pixel? Beim verkleinern wird immer interpoliert - schon in den Anfangstagen der Bilder und das hat nichts mit Binning zu tun, das immer nur auf geraden Zahlen beruhen kann! Es kommt nur darauf an, wie die Software das macht, denn dafür dibt es verschiedene Methoden wie Bikubisch oder Bilinear oder einfach nur mittels Pixelwiedeholung oder Pixelhalbierung. Z.B. 2x2 oder 3x3 oder 4x4 oder oder ... :cool:
Eventuell solltest Du meine website besuchen - besonders der Abschnitt über die Methoden (http://www.alpha-foto.at/fotografie-wiki/allgemeine-begriffe/interpolation/#c2982) kann dazu hilfreich sein!

[padiej]

Je mehr Pixel man ineinander verrechnet, umso mehr wird das gekonnte Schärfen wichtig.
Denn ein Mix aus Schwarz und Weiss als Beispiel ergibt Grau, welches in der Realität ev. gar nicht vorhanden war.

Interessant waren die Versuche mit Foveon-Bildern. Da wollte ich den Unterschied sehen, Foveon zu Bayer.

http://www.flickr.com/photos/padiej/5016586945/in/photostream/

http://www.flickr.com/photos/padiej/5016618027/in/photostream/

Mein Fazit: die Art und Weise der Verkleinerungen ist sehr wichtig ... und da gibt es eben einige Methoden.