Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Sind Sony Kameras ISO invariant?
skewcrap
22.02.2019, 15:47
Hallo zusammen
Gestern habe ich folgendes Video von Tony Northrup gesehen:
https://www.youtube.com/watch?v=QVuI89YWAsw
Er sagt im Prinzip, dass ISO Werte ziemlich zufällig sind, sich unter verschiedenen Kameras nicht vergleichen lassen und dass die meisten Kameras ISO invariant sind. Will heissen: ISO ist nur ein digitaler gain.
Es gibt auch schon ein weiteres Video als Antwort von Fstoppers:
https://www.youtube.com/watch?v=EvJ-H_xl3zE
Erkenntnis: Ein Bild bei ISO 100 mit gleicher Belichtung wie mit ISO3200 sieht ziemlich gleich aus, wenn die Belichtung in Post um 5 Blenden erhöht wird. Ziemlich gleich, aber nicht identisch.
Mich würde interessieren: Sind Sony Kameras wirklich ISO invariant? Wenn nicht, was passiert vor der Digitalisierung der analogen Signale?
conradvassmann
22.02.2019, 16:19
Ich finde, Tony geht mit der Verallgemeinerung zu weit.
Seine Grundthese ist, daß man theoretisch alles mit ISO 100 ablichten kann, und auch später um entprechend EV hochgezogen so ca. das Gleiche Ergebnis bekommt.
Ich komme aus der Musik und da musste ich sofort an den Bereich Vorverstärker für Mikrofone denken, sogenannte Preamps.
Gerade hier kann man in der Musik sündhaft teure Geräte kaufen, nur um den Pegel vor der Aufnahme auf "Standard"-Level zu bringen. (z.B. Manley oder Tube-Tech kosten 4.000-6.000 Euro nur für einen oder zwei Kanäle)
Besonders hochwertige Mikrofone (Sensoren) nutzen oft separate Vorverstärker, um am Audio-Interface ein brauchbares Signal zu erhalten.
An einem billigen Audio-Interface kann man auch lauter machen, aber die Frequenzen werden meist nicht linear behandelt oder die Dynamik reicht nicht aus und die Geräte selbst fügen ein zusätzliches Eigenrauschen hinzu.
Ich vermute, die ISO-Anpassung in der Kamera ist in etwa wie der "Preamp des Lichts".
Je besser hier schon vor dem Schreiben der RAW Datei in der Kamera gearbeitet wird, umso mehr kann man auch danach heraus holen.
Von daher vermute ich schon, dass es da je nach Hardware und Algorithmus deutliche Qualitätsunterschiede gibt.
screwdriver
22.02.2019, 16:41
Hallo zusammen
Gestern habe ich folgendes Video von Tony Northrup gesehen:
https://www.youtube.com/watch?v=QVuI89YWAsw
Er sagt im Prinzip, dass ISO Werte ziemlich zufällig sind, sich unter verschiedenen Kameras nicht vergleichen lassen und dass die meisten Kameras ISO invariant sind. Will heissen: ISO ist nur ein digitaler gain.
Es gibt auch schon ein weiteres Video als Antwort von Fstoppers:
https://www.youtube.com/watch?v=EvJ-H_xl3zE
Erkenntnis: Ein Bild bei ISO 100 mit gleicher Belichtung wie mit ISO3200 sieht ziemlich gleich aus, wenn die Belichtung in Post um 5 Blenden erhöht wird. Ziemlich gleich, aber nicht identisch.
Mich würde interessieren: Sind Sony Kameras wirklich ISO invariant? Wenn nicht, was passiert vor der Digitalisierung der analogen Signale?
Dass die ISO- Kenlinien von Kameras sich von der "Norm"- Kennlinie unterscheiden, ist nicht neu.
In den Diagraqmmen bei DXO lässt sich das schön vergleichen.
Abweichungen von bis zu (fast) 1 EV sind gängige Praxis.
Da wird eben gerne "etwas" übertrieben wenn ISO 12800 in der Anzeige der Kamera tatsächlich nur ca. ISO 7000 sind.
Die Sensoren haben eine Grundempfindlichkeit. Bei allen ISO die höher sind, wird das Signal der einzelnen Sensorpixel verstärkt. Bei niedrigern ISO abgeschwächt.
Damit bleibt die maximal nutzbare Dynamik erhalten, die sich auf das Bild bezieht.
Das "Rauschen" selbst ist ein (unerwünschtes) Nebenprodukt der Signalverstärkung in der Kamera.
Das lässt sich theoretisch zwar mindern, kostet aber vergleichsweise sehr viel Energie, Platz (und Geld) für Kühlung und rauscharme Verstärker und ist für eine transprtable Kamera so nicht unbegrenzt darstellbar.
Wobei sich da in den letzten 15 Jahren schon sehr viel getan hat. Vergleiche nur die Steigerung der Bildqualität über diesen Zeitraum.
Indiz ist, dass die Dynamik nicht linear zur ISO abfällt.
So ist die "Verstärkung" in der EBV auch deutlich verlustbehafteter als es auf den ersten Blick scheint, weil die Ausgabe auf einem Monitor schon deutlich weniger Dynamik zeigt, als im Bild stecken kann.
Wenn Sensoren tatsächlich 22 EV (was in etwa dem menschlichen Sehvermögen entspricht) oder mehr darstellen und die Werte (annähernd) verlustlos (und schnell genug) gespeichert werden könnten, wäre die nachträgliche Verstärkung tatsächlich das Verfahren der Wahl. Da wären wir aber schnell bei 64Bit- RAW mit entsprechenden Datenmengen. Stand der aktuellen Technik für "normale" Kameras sind 14 (16?) Bit/ Pixel.
...und die Werte...gespeichert werden könnten...
Ist doch sicher der "springende Punkt". Und praktisch ist der Dynamikumfang eines Fotos durch die Aufnahme bestimmt enorm unterschiedlich. Deshalb halte ich "Test" um die obige These zu belegen schonmal für (naja...) schwierig. Vielleicht also annähernd ja für einen kleinen Teil möglicher Fotos, grundsätzlich aber wohl kaum... Gibt auch noch mehr Gründe dagegen (Lichter und Schatten verhalten sich in der EBV nicht gleich).
Sind Sony Kameras wirklich ISO invariant?
Aus eigener Erfahrung kann ich, zumindest für den 36MP und den 42MP Sensor sagen: Nein.
Auch wenn z.B. dpreview das Gegenteil (https://www.dpreview.com/articles/7450523388/sony-alpha-7r-ii-real-world-iso-invariance-study) behauptet, kann man sich einfach mal deren Beispiel anschauen und die Vergleichsausschnitte auf die Schattenbereiche legen, z.B. das parkende Auto links unten auf der Straße. Den besten Ausschnitt zeigt das Bild mit ISO 6400. Natürlich muss man dabei darauf achten, dass die Lichter nicht ausfressen. Aber ich gehe hemmungslos mit der ISO in 5-stellige Bereiche, nachdem ich festgestellt habe, dass das dem Bild besser bekommt als mit niedrigeren ISO zu fotografieren und nachträglich aufzuhellen (reichlich Beispiele davon sind in meiner Galerie hier im Forum zu finden).
Da muss man aber auch fragen: Ist der Raw-Konverter ISO-invariant? :P
Ich könnte mir z.B. vorstellen, daß in der Standardeinstellung ein Bild mit ISO 100 zurückhaltender entrauscht wird als eins mit ISO 6400. Wenn man das dann um 6 EV anhebt, verstärkt man das restliche Rauschen natürlich mit.
Die Kehrseite der Medaille sind dann halt die Lichter. Die Laternen in der Bildmitte sind bei allen Aufnahmen mit ISO > 100 mehr oder weniger ausgefressen. Bei ISO 200 verschwindet schon der Umriss der eigentlichen Leuchtmittel, bei ISO 800 ist das Lüftungsgitter nur noch zu erahnen, und bei ISO 6400 ist der ganze Laternenkopf Matsch. Bei so einer Szene würde ich wirklich eher mit niedrigen ISO-Werten auf die hellen Partien belichten und dann eben die Schatten nicht so stark aufhellen, oder die Rauschunterdrückung ein bißchen höher drehen.
Das Bild für den Vergleich bei dpreview ist in erster Linie auf die Lichter ausgerichtet. Darauf konzentrieren sie sich auch in ihrem Bericht. Und klar, man muss darauf achten, dass die Lichter nicht ausfressen. In einer solchen Situation hätte ich auch keine ISO 6400 genommen. Ich hätte hier einen Mittelweg gewählt.
Nur zeigt das Beispiel, dass die dunklen Bereiche doch von einer höheren ISO profitieren. Gerade bei nächtlichen Landschaftsaufnahmen / Nachthimmelaufnahmen sollte man keine Hemmungen haben (wie man in letzter Zeit hier im Forum an ein paar direkten Vergleichen sehen konnte). ;) - Was der RAW Konverter macht? Selbst wenn der RAW Konverter die ISO-Invarianz 'vereiteln' würde (was ich nicht glaube), würde es doch für die Praxis nichts bringen, nur mit ISO 100 zu fotografieren. Egal wer dann der Schuldige ist, der Sensor oder der RAW Konverter. :zuck:
Aber gerade das ausfressen der Details bei den Lichtern, zusammen mit den schwächelnden Schatten zeigt doch, dass man mit einem neuen Sensor, der mehr Dynamik übertragen kann, auch bessere Bilder machen kann, was viele hier ja verneinen: "Mit der neuen Kamera werden die Bilder dann auch nicht besser!" ;)
War auch eher als ketzerischer Gedanke gedacht, daß nicht alles so sein muss, wie es auf den ersten Blick scheint.
Eigentlich kann man das aber auch der Dynamikkurve bei DxO (https://www.dxomark.com/Cameras/Sony/A7R-II---Measurements#measuretabs-3) entnehmen. Bei ISO 100 bescheinigen sie der α7R II eine Dynamik von knapp 14 EV. Davon hat man durch das Aufhellen 6 EV "verbraucht", bleiben noch 8 EV übrig. Bei ISO 6400 haben wir eine gemessene Dynamik von etwas mehr als 10 EV, d.h. mit dem höheren ISO-Wert gewinnt man gegenüber dem aufgehellten Foto gut 2 EV.
Bei ISO-Invarianz müsste die Kennlinie eine Gerade sein, die mit exakt 1 EV pro ISO-Verdopplung abfällt. Ist die Kurve flacher, nimmt man besser den höheren ISO-Wert; ist die Kurve steiler, nimmt man besser den niedrigeren Wert und hellt nachträglich auf.
Die Dynamik habe ich damals nicht betrachtet, weil für mich bei Hallensport eger unwichtig ist. Für war allein der Detailverlust durch Rauschen spannend.
Für mich ist zumindest die a65 innerhalb +/- 1ev iso-less oder iso invariant.
Über 3ev Unterschied funktioniert es dann nicht mehr.
http://www.sonyuserforum.de/forum/showthread.php?t=159691
Bei ISO-Invarianz müsste die Kennlinie eine Gerade sein, die mit exakt 1 EV pro ISO-Verdopplung abfällt. Ist die Kurve flacher, nimmt man besser den höheren ISO-Wert; ist die Kurve steiler, nimmt man besser den niedrigeren Wert und hellt nachträglich auf.
Ab ISO 1600 knickt aber die Kurve steiler nach unten und ab da wird es ISO-invariant.
ISO-invariant in diesem Bereich bedeutet für mich in der Praxis, dass ich bei Blende und Zeit auf manuell gestellt die ISO in der Kameraeinstellung auf 1600 begrenzen könnte und nachher wieder aufhellen. Belichtungskorrektur hätte den selben Effekt.
Was wäre aber der Vorteil die ISO auf 1600 zu begrenzen und statt dessen unterbelichtet? Die Lichter sind dann weniger ausgewaschen? Nachteile?
ISO-invariant in diesem Bereich bedeutet für mich in der Praxis, dass ich bei Blende und Zeit auf manuell gestellt die ISO in der Kameraeinstellung auf 1600 begrenzen könnte und nachher wieder aufhellen. Belichtungskorrektur hätte den selben Effekt.
Was wäre aber der Vorteil die ISO auf 1600 zu begrenzen und statt dessen unterbelichtet? Die Lichter sind dann weniger ausgewaschen? Nachteile?
Was spricht gegen selbst ausprobieren? Was hast du denn konkret damit vor?
Bei nächtlichen Stadtszenen fotografiere ich schon immer eher Richtung 'ettl' anstatt das ewig propagierte 'ettr', genau aus dem Grund, den du genannt hast.
Bei nächtlichen Landschaften/Nachthimmel dagegen bekommen mir die Sterne aber auf die Art zu wenig Licht. Sie sind zu dunkel und zu wenige und die Schatten saufen dennoch ab beim aufhellen bzw. verfärben sich. Da hat mir nur eine hohe ISO geholfen.
Beispiel (http://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=306473&mode=search), über das wir genau darüber erst im Dez. diskutiert hatten.
Bei nächtlichen Landschaften/Nachthimmel dagegen bekommen mir die Sterne aber auf die Art zu wenig Licht. Sie sind zu dunkel und zu wenige und die Schatten saufen dennoch ab beim aufhellen bzw. verfärben sich. Da hat mir nur eine hohe ISO geholfen.
Beispiel (http://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=306473&mode=search), über das wir genau darüber erst im Dez. diskutiert hatten.
Extremes Hochziehen verändert das Bild und besonders die Farben. Ist ja der Effekt bei HDR.
Für Kunstwerke sinnvoll, aber für Motive die realstisch wirken sollen geht das schief.
1-2 ev scheinen verträglich, darüber hinaus wird es Kunst.
Bei Lichtquellen als Hauptmotiv scheint ettr das logische Mittel zu sein.
Mich trifft diese ISO-less Eigenschaft in Astrofotografie nur bedingt, weil ich ja kaum Einzelaufnahmen mache, sondern viele Aufnahmen stacke.
Mein subjektives Empfinden (ohne es jetzt durch Tests überprüft zu haben) ist, dass man mit lichtstarken Objektiven (f/2 oder f/2,8) mit ISO200 bzw. ISO400 und mit den lichtschwachen Fernrohren (f/5,6-f/8) mit ISO800 bzw. ISO1600 am besten fährt.
Es wirkt sich am ehesten auf die Dynamik aus, denn das Rauschen wird durch die vielen Aufnahmen und die nachfolgende EBV bestimmt.
fritzenm
24.02.2019, 15:27
... weil für mich bei Hallensport eger unwichtig ist. Für war allein der Detailverlust durch Rauschen spannend....
Das ist ohnehin für meine Begriffe eine andere Problematik, die vielmehr mit dem Kontrastspektrum in Hallen (Schwimmhallen) zusammenhängt. Wer einmal analog in S/W gearbeitet hat, bzw. wer auch heute noch ab und zu eine S/W-Ausarbeitung von einer Digitalaufnahme macht, merkt schnell, welche Belichtungs- bzw. Kontrastsituationen "in SW funktionieren" und welche nur zu einem uninteressanten Grau-Matsch werden. Und in Hallen sieht es meistens so aus, dass zwar Lichter (künstlich, bzw. durch Fensterfronten) hohe Peaks erzeugen, aber im wichtigen Mitteltonbereich sind die Differenzierungen, nach Reflexion/Diffusion (Boden / Wände / Wasser) nur gering. Falls noch (kräftige) Farben da sind, gehts noch, aber Hauttöne mit indirekt beleuchteten Flau-Farben: da wirds dann schnell matschig, besonders wenn die indirekte Motivbeleuchtung über grün/türkis/grau von Schwimmbecken kommt. Und da spielt dann auch noch das Rauschen rein. Einfacher Test: eine graue Nebellandschaft aufnehmen, denn da scheint in der Vergrösserung am Bildschirm selbst im mittleren ISO-Bereich schon Rauschen sichtbar / dominierend zu sein. Bzw. aus einem solchen Nebelfoto lassen sich für Niedrige-Kontrast-Indoor-Fotos passende Rauschunterdrückungseinstellungen ableiten (erproben), mit der Zielsetzung, Rauschen zu entfernen, bei gleichzeitigem Erhalt von Details - eben eine Kompromisslösung.
Im Rahmen einer Recherche zu einer anderen Kamera bin ich auf das bekannte, aber etwas veränderbare, Vergleichstool gestoßen.
Damit ist die Frage für mich endgültig beantwortet. Ursprung ist ein Bild mit ISO 6400. Ab +3 EV (Aufnahme mit ISO 800 und +3 aufhellen) ist ein deutlicher Unterschied zu sehen, im Rauschen und auch im Farbdriften: Schatten (https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr134_0=sony_a7riii&attr134_1=sony_a7riii&attr134_2=sony_a7riii&attr134_3=sony_a7riii&attr136_0=7&attr136_1=4&attr136_2=3&attr136_3=1&normalization=full&widget=699&x=-0.6883788487499984&y=-0.5059155528730852) - Lichter (https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr134_0=sony_a7riii&attr134_1=sony_a7riii&attr134_2=sony_a7riii&attr134_3=sony_a7riii&attr136_0=7&attr136_1=4&attr136_2=3&attr136_3=1&normalization=full&widget=699&x=0.8649484074031465&y=-0.4930648741400535)
skewcrap
16.09.2019, 20:06
Die Unterschiede sind sehr deutlich! Heisst, dass noch einiges vor dem A/D Wandler passieren muss.
The Norb
16.09.2019, 21:14
.....daß in der Standardeinstellung ein Bild mit ISO 100 zurückhaltender entrauscht wird als eins mit ISO 6400. Wenn man das dann um 6 EV anhebt, verstärkt man das restliche Rauschen natürlich mit..
Das würde ich "auch so sagen",
und das entpricht natürlich auch meiner täglichen Alltagserfahrung :D
Im Rahmen einer Recherche zu einer anderen Kamera bin ich auf das bekannte, aber etwas veränderbare, Vergleichstool gestoßen.
Damit ist die Frage für mich endgültig beantwortet. Ursprung ist ein Bild mit ISO 6400. Ab +3 EV (Aufnahme mit ISO 800 und +3 aufhellen) ist ein deutlicher Unterschied zu sehen, im Rauschen und auch im Farbdriften: Schatten (https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr134_0=sony_a7riii&attr134_1=sony_a7riii&attr134_2=sony_a7riii&attr134_3=sony_a7riii&attr136_0=7&attr136_1=4&attr136_2=3&attr136_3=1&normalization=full&widget=699&x=-0.6883788487499984&y=-0.5059155528730852) - Lichter (https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr134_0=sony_a7riii&attr134_1=sony_a7riii&attr134_2=sony_a7riii&attr134_3=sony_a7riii&attr136_0=7&attr136_1=4&attr136_2=3&attr136_3=1&normalization=full&widget=699&x=0.8649484074031465&y=-0.4930648741400535)
Vielen Dank für diese Recherche und das gute Beispiel! Du hast recht, der Unterschied wird hier sehr deutlich, noch deutlicher als bei dem oben von Dir in Erinnerung gerufenen Beispiel aus dem dpreview-Artikel zur α7R ΙΙ. Muss ich mir unbedingt merken …
Ich habe den genannten dpreview-Artikel (https://www.dpreview.com/articles/7450523388/sony-alpha-7r-ii-real-world-iso-invariance-study) damals für mich so ausgelegt, dass ich bei Aufnahmen in dunkler Umgebung ohne Stativ eben nicht gleich die Empfindlichkeit hochdrehe, sondern im A-Modus erst die Blende wähle, dann die Belichtung soweit austariere, dass Lichter und Schatten für mich stimmen und dann die ISO-Zahl soweit erhöhe, dass die Belichtungszeit OK ist. Auf diese Weise vermeide ich ausgefressene Lichter und vermeide es zugleich, die Empfindlichkeit unnötig hoch anzusetzen. (Ich spreche nicht von Astrofotografie, sondern eher von Stadt- und Innenaufnahmen bei ungünstigem Licht.) Dieses Vorgehen bleibt OK, auch/gerade wenn ich nicht von einer wirklichen ISO-Invarianz der Sony-Sensoren ausgehe. Oder habe ich da irgendwo einen Denkfehler?
Im Rahmen einer Recherche zu einer anderen Kamera bin ich auf das bekannte, aber etwas veränderbare, Vergleichstool gestoßen.
Damit ist die Frage für mich endgültig beantwortet. Ursprung ist ein Bild mit ISO 6400. Ab +3 EV (Aufnahme mit ISO 800 und +3 aufhellen) ist ein deutlicher Unterschied zu sehen, im Rauschen und auch im Farbdriften: Schatten (https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr134_0=sony_a7riii&attr134_1=sony_a7riii&attr134_2=sony_a7riii&attr134_3=sony_a7riii&attr136_0=7&attr136_1=4&attr136_2=3&attr136_3=1&normalization=full&widget=699&x=-0.6883788487499984&y=-0.5059155528730852) - Lichter (https://www.dpreview.com/reviews/image-comparison/fullscreen?attr134_0=sony_a7riii&attr134_1=sony_a7riii&attr134_2=sony_a7riii&attr134_3=sony_a7riii&attr136_0=7&attr136_1=4&attr136_2=3&attr136_3=1&normalization=full&widget=699&x=0.8649484074031465&y=-0.4930648741400535)
Deckt sich mit meiner selbst ermittelten Erkenntnis innerhalb +/- 2EV ist das Rauschen kaum zu unterscheiden.
Dieses Vorgehen bleibt OK, auch/gerade wenn ich nicht von einer wirklichen ISO-Invarianz der Sony-Sensoren ausgehe. Oder habe ich da irgendwo einen Denkfehler?
Ab einer Unterbelichtung von 3EV, die du später am PC wieder pushen willst wird das Thema der nicht perfekten Iso-Invariance wieder relevant.
Wann man das wirklich braucht, steht auf einem anderen Blatt.
Ich nutze es gar nicht mehr...
Wobei, stimmt nicht. Bei handgehaltenen Abend/Nachtaufnahmen nutze ich eher die Unterbelichtung um das Rauschen/ ISO im Durchschnitt niedriger zu halten. Eigentlich ist das bis 2 EV ja falsch. Ich werde es bei Gelegenheit noch mal selbst durchspielen.
Letztlich habe ich hier aber auch keine große Wahl, da die Lichter ja immer mein ETTR definieren und ich dann letztlich wieder unterbelichte.
Mudvayne
18.09.2019, 15:40
Ich empfinde die um +6 EV aufgehellten Bilder aber tatsächlich als schärfer, auch wenn die Farbverschiebung diesen minimalen Vorteil völlig negiert. ISO 800 ist aber bei meinen Nachtaufnahmen sehr häufig im Einsatz und ich habe da immer gute Erfahrungen sammeln können :top: Laut Dynamic-Range-Kurve ist dort die Dynamik sogar höher als bei ISO 640 (a7iii).
Ein hohes Rauschen impliziert manchmal tatsächlich eine höherer Schärfe. Das liegt aber eigentlich nur an den Artefakten, nicht an der tatsächlichen Schärfe. ;)