Thema: 8Bit / 16Bit
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Alt 27.07.2015, 17:44   #8
Neonsquare
 
 
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@weitwinkel

Deswegen bin ich eben immer skeptisch - weil dieses 8 Bit vs 16 bit Zeugs immer mit allerlei anderem Kram zusammengeworfen wird (z.B. RAW-Bittiefe des Sensors).

Ich versuche es mal für dich etwas zu verdeutlichen:

1) Der Sensor der Kamera quantifiziert (zählt) Photonen
Der so gezählte Wert ist eine Ladung in den Sensorpixeln die mit einem Analog-Digital-Wandler in einen digitalen Wert umgewandelt werden. Die Auflösung dieses Wertes ist bei einem Sensor mit 14-Bit ADCs eben... 14 bit also rein theoretisch Werte zwischen 0 und 16383. In der Praxis wird der Sensor wohl kaum so fein auflösen können aber die tatsächlich aufgezeichneten Werte werden in diesem Bereich abgelegt. Jeder Sensor-Pixel quantifiziert hauptsächlich Photonen seiner Filterfarbe (rot,grün, blau).

2) RAW-Daten
Diese quantifizierten Daten werden von der Kamera verarbeitet und letztlich in einem spezifischen Rohdatenformat abgelegt; eventuell komprimiert.

3) Arbeitsfarbraum in Lightroom
Lightroom liest die RAW-Daten ein und interpoliert die Werte. Heraus kommen pro Pixel drei Werte - jeweils als 32 bit Gleitkommazahl. Ab hier ist das "14 bit" des Sensors völlig irrelevant geworden und hat höchstens noch etwas mit der bis dahin erreichten Farbgenauigkeit etwas zu tun. Die Pixelwerte werden üblicherweise intern als Lab-Farben interpretiert (Luminanz, a, b) - nicht als RGB. Sämtliche Algorithmen arbeiten auf diesem internen 3x32 bit Gleitkomma Farbraum. Sämtliche Diskussionen um 8 Bit vs 16 bit haben auf dieser Ebene keinerlei sinnvollen Inhalt.

4) Bild wird aus Lightroom exportiert
a) als JPEG
JPEG ist ein Format bei dem 8 bit pro RGB-Kanal abgelegt werden. LR erzeugt also aus seinen 3x32 bit Gleitkomma Lab-Farben ein 8-Bit-JPEG und verwendet dazu auch ein Farbprofil wie "sRGB" um die Lab-Farben als RGB umzurechnen. Bei diesem Export treten natürlich üblicherweise Verluste auf, weil 8 bit pro Farbkanal eben mitunter nicht den kompletten Inhalt der Bilddaten repräsentieren kann (bildabhängig).
b) als TIFF in 8 bit
Es gilt eigentlich dasselbe wie bei JPEG
c) als TIFF in 16 bit
Die RGB-Daten werden statt mit 8 bit mit 16 bit pro Kanal exportiert. Damit sind die (trotzdem noch möglichen!) Verluste bereits signifikant reduziert. Dieses Format eignet sich deshalb besser für Fälle wo man das Resultat eben noch weiterverarbeiten möchte.

Abschließend nochmal Deine Frage: "die sony a7 macht Bilder in 16bit. warum sind dann die tif dateien mit 16bit so gross im Gegensatz zum raw file der Kamera?"

1) Die A7 macht Fotos hat 14 bit ADCs und speichert die resultierenden Daten nicht-linear komprimiert als ARW ab. Sie macht keine "Bilder in 16 bit", jeder Pixel liegt in der Kamera erstmal als 14 bit-Wert vor. 24MP x 14 bit ergibt ca. 42MB lineare und redundante Rohdaten. Komprimiert als ARW ist das nochmal signifikant weniger.

2) Ein 16 bit TIF ist das Resultat eines aus Lightroom exportierten Bildes. Jeder Pixel hat darin 3 16-Bit-Werte. Bei 24MP also: 24MP x 3 x 16 bit => ca. 144MB.

"was ist der unterschied zwischen tif 8bit und 8 bit komprimiert?"

Kompression ist immer die Beseitigung von Redundanz - also mehrfach abgelegter Information. Ein unkomprimiertes 8 bit TIF bei 24MP wäre ca. 72MB groß. Dabei werden die 3 Werte jedes Pixels einfach dumm und stumpf nacheinander geschrieben. Wenn man sich aber Fotos genauer anschaut, wird man feststellen dass sich die Werte von Pixel zu Pixel gar nicht so groß unterscheiden. Diesen Umstand macht man sich zunutze und speichert z.B. nur die Unterschiede. Das kann Platz sparen. Ein weiterer Schritt wäre zu akzeptieren, dass bei der Beseitigung dieser Toleranz auch Verluste entstehen dürfen - dann kann man noch mehr Platz sparen.
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