lampenschirm
19.04.2015, 10:44
weiss nicht wo ich diese allgem. tech. Frage plazieren soll
was macht den Unterschied zwischen einem grossen und kleinem Pixel aus?
Dabei will ich nicht unbedingt auf die Sensorgrösse oder gar Auflösung und hierbei auf saubere Handhabung hinaus.
ich werde jetzt ev. wohl dann hören: besseres Rauschverhalten od, bessere Dynamik ..aber eben, warum ist das so...?
Gewisser Hintergrundgedanke dazu: e-mount APS Linse von einem 24mega pix APS kommend z.b. an eine a7s pappen....oder doch auch Sensorgrösse: eine KB Maschine wie die D810/ a7R oder jetzt mit gegen 50mega
oder auch: wenn bei einem kleineren Pixel mehr "Rauschstrom" zum Zuge kommt weils weniger Licht aufnehmen kann, warum ist z.b. das Rauschverhalten bei einem KB Sensor wie der a7R nicht schlechter ? Oder habe ich da jetzt so oder so falschwissen im Kopf ?
Also so richtig viel Mühe gegeben hast du dir aber nicht beim formulieren deiner Fragen :shock: Ich bin mir noch nicht so ganz sicher, auf was du hinaus willst.
Die Sache mit dem Rauschverhalten kommt von der nötigen Verstärkung des Signals.
Vergleichen wir also einen "großen" Pixel bei einer Kamera mit 12 Megapixel (4240×2832) und einen "kleinen" bei einer mit 36 Megapixeln (7360×4912) (gleiche Sensorgröße vorausgesetzt, beispielsweise Vollformat, also 35,8mm × 23,9mm).
Letztlich soll bei beiden Kameras bei gleichen Einstellungen (Belichtungszeit, Blende, ISO) ein möglichst gleiches Bild herauskommen.
Du erwartest also, dass deine beiden Pixel den gleichen Helligkeitswert ausgeben. Und das obwohl der eine kleiner ist als der andere, beide gleich lang "im Licht" sind und die Lichtmenge, die durchs Objektiv fällt, gleich ist.
Sehen wir uns mal die Pixelgrößen an:
12 MP: Kantenlänge ca. 8,44μm → Flächeninhalt ca. 71,2μm²
36 MP: Kantenlänge ca. 4,86μm → Flächeninhalt ca. 23,6μm²
Die Fläche pro Pixel ist bei der 12 MP - Kamera also 3 Mal größer, als bei der 36 MP - Kamera. Logisch, müssen ja auch 3 Mal mehr Pixel auf die gleiche Fläche bei der Kamera mit der höheren Auflösung.
Für's Signal sorgen ursprünglich auf den Sensor treffende Photonen. In der gleichen Zeit kommen jetzt auf das 12MP-Pixel mal beispielsweise 9000 Photonen, auf das mit dem 36-MP-Sensor entsprechend 3000.
Allerdings haben alle Sensoren das Problem von "Fehlinterpretationen", d.h. es wird ein eintreffendes Photon registriert, obwohl keines da war. Das liegt letztlich an der vorhandenen Temperatur und führt zum Rauschverhalten einer Kamera.
Gehen wir davon aus, dass beide Sensoren auf dem gleichen technischen Stand sind, und in der gleichen Zeit jeweils 1000 Fehlinterpretationen liefern, gibt der 12MP-Sensor also 10000 Ereignisse aus, der 36-MP-Sensor 4000.
Beim größeren Pixel liegt der "Noise-Faktor", also der Anteil der Fehler bei 1000/10000 = 10%, beim kleineren sind's 1000/4000=25%.
Wenn man nun aus beiden Signalen einen Helligkeitswert für das letztlich entstehende Bild berechnet, hat man bei dem kleineren eben auch ein Viertel Fehlinfos, beim größeren nur ein Zehntel.
Heißt: das "schwarz" beim kleineren Pixel ist durchs Rauschen im Durchschnitt schon heller, also bleibt von "schwarz" zu "weiß" ein kleinerer Bereich. Und weil durch das Rauschen auch nach oben hin Informationen verloren gehen ("fast weiß" wird durch die Fehlinterpretationen schon zu "echt weiß"), ist der Helligkeitsbereich von oben und unten eingeschränkt. Die Dynamik nimmt ab.
Oh oh, und jetzt schau mer mal, wie viel es an dem Beitrag fachlich zu meckern gibt... :oops:
ich werde jetzt ev. wohl dann hören: besseres Rauschverhalten od, bessere Dynamik ..aber eben, warum ist das so...?
Nun, die Dynamik ist definiert als das Verhältnis von maximaler zu minimaler Helligkeit.
Anders gesagt, wenn der Eimer größer wird, steigt das Verhältnis von maximalem zu minimalem (aber > 0) Füllstand.