Speilreflekskongen er tilbake

[ATWindsor]

 

 

Det er i praksis akkurat det samme, om man velger seg en prosent av maksimal verdi. S/N er direkte gitt av støygulv og maksmalt signal. Den kan ikke øke uten at en av de to endres, og endres ingen av de to, så endres heller ikke den dynamiske rekkevidden.

 

Se på en støymåling på dxo en gang til. Øverst i diagrammet står det "18%". 

Støy er ganske enkelt uønsket informasjon i et bilde med 18% lyshet, altså det som oppleves som midtveis mellom "lyst" og "mørkt" for det menneskelige øye. Det har i prinsippet lite med dynamisk område å gjøre, som fremdeles er forskjellen mellom det lyseste og det mørkeste sensoren kan skille. 

 

 

Om man velger å måle S/N ved kun 18% signal, så er poenget akkurat det samme. DR kan ikke øke uten at S/N øker like mye. Øker du det ene 3dB, så øker det andre også 3dB,

 

AtW

[Sutekh]

For det første, så kan man ikke lese støygulvet ut av kun S/N-forholdet, man trenger signalet også.

Støygulvet er det nivået hvor du ikke klarer å skille ut et gjenkjennbart signal. Det er ikke vanskeligere.

 

Det er jo ikke som om man har en måte å vite signal-støyforholdet til en måling i vanlig bruk, men det er noe man kan finne frem til når man tester målekretser og vet akkurat hva man sender inn.

 

For det andre så vil jeg si det er en rar måte å se det på, de fysiske egenskapene til sensoren er støyen og signalet den kan gi, S/N er en verdi for å illustrere disse egenskapene.

Jeg lurer på om du er litt opphengt i systemer for å reprodusere målinger, hvor signal-støyforhold først og fremst er egenskaper ved utstyret, i motsetning til systemer for å utføre målinger, hvor signal-støyforhold ofte først og fremst er gitt av det du prøver å måle.

[Simen1]

Det er i praksis akkurat det samme, om man velger seg en prosent av maksimal verdi. S/N er direkte gitt av støygulv og maksmalt signal. Den kan ikke øke uten at en av de to endres, og endres ingen av de to, så endres heller ikke den dynamiske rekkevidden.

Se på en støymåling på dxo en gang til. Øverst i diagrammet står det "18%". 

Støy er ganske enkelt uønsket informasjon i et bilde med 18% lyshet, altså det som oppleves som midtveis mellom "lyst" og "mørkt" for det menneskelige øye. Det har i prinsippet lite med dynamisk område å gjøre, som fremdeles er forskjellen mellom det lyseste og det mørkeste sensoren kan skille.

Nå har du rotet deg bort til en helt annen måling, den såkalte ISO eller "sports"-delscoren. Den måler støy ved 18% grå og er en annen måling enn DR "landskap". DR er SNR ved 100% lyshet, ikke 18%. Del-scorene er også hentet ut ulike steder på ISO-skalaen. Landskapsfotografer har gjerne stativ og tid nok til å eksponere bildet lenge. Derfor tas landskap-scoren ut ved beste (vanligvis laveste) ISO. Sportsfotografer kan ikke be fotballspillerne stå stille et øyeblikk til ære for fotografen. De må opp i ISO. Det interessante er hvor høy ISO man kan bruke uten at bildet blir dårlig. De har tre spesifikke kvalitetskrav (DR > 10bit, fargedybde > 20 bit og SNR ved 18% grå > 38 db). Det brukes interpolerte verdier for å finne nøyaktig ISO som tangerer minstekravet. De kan altså komme frem til ISO 1234 selv om de nærmeste valgbare trinnene er for eksempel 1000 og 1600.

 

Litt kjapt forklart:

DR-scoren = SNR ved 100% lyshet

ISO scoren = ISO som oppfyller alle de tre minstekravene, deriblant SNR ved 18% lyshet.

[ATWindsor]

 

For det første, så kan man ikke lese støygulvet ut av kun S/N-forholdet, man trenger signalet også.

Støygulvet er det nivået hvor du ikke klarer å skille ut et gjenkjennbart signal. Det er ikke vanskeligere.

 

Det er jo ikke som om man har en måte å vite signal-støyforholdet til en måling i vanlig bruk, men det er noe man kan finne frem til når man tester målekretser og vet akkurat hva man sender inn.

 

For det andre så vil jeg si det er en rar måte å se det på, de fysiske egenskapene til sensoren er støyen og signalet den kan gi, S/N er en verdi for å illustrere disse egenskapene.

Jeg lurer på om du er litt opphengt i systemer for å reprodusere målinger, hvor signal-støyforhold først og fremst er egenskaper ved utstyret, i motsetning til systemer for å utføre målinger, hvor signal-støyforhold ofte først og fremst er gitt av det du prøver å måle.

 

 

Nei, det er det ikke, men dette støygulvet er ikke gitt av kun S/N alene, om du vet S/N er 20dB, så vet du ikke N, uten å vite noe om S eller å måle N direkte som du sier. Så støygulvet er ikke gitt av S/N.

 

Om man har et kamera med S/N på la oss si 5 stops med en gitt målemetode, og den øker med 1 stop med ny sensor. Er du enig eller uenig i at DR også øker med 1 stop. Om uenig, hvorfor? Og om uenig, er ikke konklusjonen at større sensorer ikke har bedre S/N enn mindre?

 

AtW

[Simen1]

Det er feil. Maks signal er en fundamental egenskap ved sensoren "full well capacity" FWC, for eksempel 50 000 elektroner.

Minimalt signal = støygulv NF er gitt av fotonstøyen * effektiviteten til sensoren (inkludert støykilder). F.eks 10 elektroner RMS * 50% = 5 elektroner RMS. Fotonstøyen er en fundamental egenskap ved lyset som strømmer inn mens effektiviteten til sensoren er en fundamental egenskap ved sensoren.

 

SNR = FWC/NF

 

Signal-støy-forhold er ikke en fundamental egenskap ved sensoren. Det er et resultat  følge av de to fundamentale: SNR = full well / støygulv. Det er derfor SNR varierer når FWC ikke utnyttes fult ut eller forsterkertrinnet øker lesestøyen når forsterkningen økes.

Eh?

 

SNR er signal-støyforhold. Det er en forkortelse for "signal-to-noise-ratio".

 

Full well capacity / støygulv er dynamisk omfang, ikke signal-støyforhold.

 

Sikker på at du ikke blander begreper her? For jeg er helt enig med den posten hvis du bytter ut "SNR" med "DR".

Ja, velkommen etter. SNR = signal-støyforhold. Beklager om forkortelsene gjør det mindre lesbart.

 

Ellers tok jeg utgangspunkt i 100% signal (= "100% lyshet" = "full well") og da er SNR = DR. Jeg burde vel presisert at det var ved 100% lyshet jeg mente og ikke 18% eller et vilkårlig nivå.

[Sutekh]

Ja, velkommen etter. SNR = signal-støyforhold. Beklager om forkortelsene gjør det mindre lesbart.

Det var ikke forkortelsene, det er begrepsbruken som jeg fremdeles mener er helt på trynet, i hvert fall satt i kontekst med resten av diskusjonen.

 

Ellers tok jeg utgangspunkt i 100% signal (= "100% lyshet" = "full well") og da er SNR = DR. Jeg burde vel presisert at det var ved 100% lyshet jeg mente og ikke 18% eller et vilkårlig nivå.

Øh, det er ganske langt fra "dynamisk omfang er lik signal-støyforhold" til "dynamisk omfang er lik signal-støyforhold ved maks signalverdi". Og hvis det var det siste og ikke det første AtW mente, så har han gjort en særs dårlig jobb med å forklare det.

 

Jeg er for øvrig ikke helt overbevist om at sistnevnte er strengt tatt riktig, men det er nok tett nok til at forskjellen kun er av akademisk interesse.

[ATWindsor]

I denn konteksten er det samme. Et nytt kamera får ikke bedre DR uten at det også får bedre S/N, det gir ingen mening å si "kamera kan ikke få bedre S/N" og samtidig påstå at de kan få bedre DR. Selv om S/N (og DR for den saks skyld), kan brukes om mye forskjellig, så er det utifra konteksten her (en sensors kapabiliteter), snakk om det samme.

 

AtW

[Sutekh]

Nei, det er det ikke, men dette støygulvet er ikke gitt av kun S/N alene, om du vet S/N er 20dB, så vet du ikke N, uten å vite noe om S eller å måle N direkte som du sier. Så støygulvet er ikke gitt av S/N.

Vet ikke helt hva du prøver å si. Du vet jo normalt ikke signal-støyforhold, du har bare en måling.

 

Eneste grunnen til at vi kan si noe om egenskapene til kameraer når vi tester dem er fordi man da kan kontrollere signalet man sender inn, og derfor regne ut f.eks. signal-støyforholdet til målingen.

 

Om man har et kamera med S/N på la oss si 5 stops med en gitt målemetode, og den øker med 1 stop med ny sensor. Er du enig eller uenig i at DR også øker med 1 stop.

Den kan gjøre det, den kan ikke gjøre det. Hvilket signal-støyforhold snakker vi om? Hvis du bedrer S/N til svært svake signaler (ved å eliminere målestøy, støy som ikke er knyttet til lysets iboende egenskaper) så vil du også forbedre dynamisk omfang. Men det er jo der man begynner å stange i grensene for mye bedre det går an å gjøre ting. Ellers så kan du øke DR ved å øke full well capacity, og da vil du i prinsippet øke S/N for de sterkeste signalene, men den er så bra at det egentlig ikke er viktig.

 

Og om uenig, er ikke konklusjonen at større sensorer ikke har bedre S/N enn mindre?

Huh? Vet ikke helt hva du prøver å si her. Som tidligere nevnt, signal-støyforhold er i all hovedsak gitt av lyset (kvadratroten av antall fotoner), og større sensorer vil samle inn flere fotoner.

[Sutekh]

I denn konteksten er det samme. Et nytt kamera får ikke bedre DR uten at det også får bedre S/N, det gir ingen mening å si "kamera kan ikke få bedre S/N" og samtidig påstå at de kan få bedre DR. Selv om S/N (og DR for den saks skyld), kan brukes om mye forskjellig, så er det utifra konteksten her (en sensors kapabiliteter), snakk om det samme.

Vet ikke helt hva du prøver å si.

 

Det er ikke som om et kamera har en verdi for signal-støyforhold. Hvis du er interessert er det bare å velge ut et tilfeldig kamera på dxo og gå inn på "SNR full"-grafene. Da får du oppgitt signal-støyforhold for en lang rekke luminansverdier for alt av iso-verdier.

 

Det er fullt mulig å forbedre full well capacity (og ja, da vil du gjøre det mulig å måle kraftigere signaler uten å gå i metning, som derfor vil ha høyere signal-støyforhold enn svakere signaler) uten at det forbedrer signal-støyforhold for svakere signaler.

 

Og hele diskusjonen tidligere gikk jo nettopp på signal-støyforhold for svake signaler (som definerer støygulvet) og hva det har å si for egenskapene på høye isoverdier/i dårlig lys.

[tow]

 

 

Se på en støymåling på dxo en gang til. Øverst i diagrammet står det "18%". 

Støy er ganske enkelt uønsket informasjon i et bilde med 18% lyshet, altså det som oppleves som midtveis mellom "lyst" og "mørkt" for det menneskelige øye. Det har i prinsippet lite med dynamisk område å gjøre, som fremdeles er forskjellen mellom det lyseste og det mørkeste sensoren kan skille. 

 

 

Om man velger å måle S/N ved kun 18% signal, så er poenget akkurat det samme. DR kan ikke øke uten at S/N øker like mye. Øker du det ene 3dB, så øker det andre også 3dB,

 

Nei.

Det er snakk om et motiv med 18% belysning, og sier ingenting om hvor lyst motiv kameraet klarer å skille.

[ATWindsor]

 

I denn konteksten er det samme. Et nytt kamera får ikke bedre DR uten at det også får bedre S/N, det gir ingen mening å si "kamera kan ikke få bedre S/N" og samtidig påstå at de kan få bedre DR. Selv om S/N (og DR for den saks skyld), kan brukes om mye forskjellig, så er det utifra konteksten her (en sensors kapabiliteter), snakk om det samme.

Vet ikke helt hva du prøver å si.

 

Det er ikke som om et kamera har en verdi for signal-støyforhold. Hvis du er interessert er det bare å velge ut et tilfeldig kamera på dxo og gå inn på "SNR full"-grafene. Da får du oppgitt signal-støyforhold for en lang rekke luminansverdier for alt av iso-verdier.

 

Det er fullt mulig å forbedre full well capacity (og ja, da vil du gjøre det mulig å måle kraftigere signaler uten å gå i metning, som derfor vil ha høyere signal-støyforhold enn svakere signaler) uten at det forbedrer signal-støyforhold for svakere signaler.

 

Og hele diskusjonen tidligere gikk jo nettopp på signal-støyforhold for svake signaler (som definerer støygulvet) og hva det har å si for egenskapene på høye isoverdier/i dårlig lys.

 

 

Like lite som et kamera har en verdi for DR, men når man sier S/N så er det underforstått at man snakker om potensialet (på en gitt iso).

 

Forbedrer man S/N ved en gitt iso, så forbedrer man DR ved den samme isoen.

 

AtW

 

[ATWindsor]

 

 

 

Se på en støymåling på dxo en gang til. Øverst i diagrammet står det "18%". 

Støy er ganske enkelt uønsket informasjon i et bilde med 18% lyshet, altså det som oppleves som midtveis mellom "lyst" og "mørkt" for det menneskelige øye. Det har i prinsippet lite med dynamisk område å gjøre, som fremdeles er forskjellen mellom det lyseste og det mørkeste sensoren kan skille. 

 

 

Om man velger å måle S/N ved kun 18% signal, så er poenget akkurat det samme. DR kan ikke øke uten at S/N øker like mye. Øker du det ene 3dB, så øker det andre også 3dB,

 

Nei.

Det er snakk om et motiv med 18% belysning, og sier ingenting om hvor lyst motiv kameraet klarer å skille.

 

 

"Et motiv med 18% belysning", hva skal det bety? Det gir en gitt prosent av maks lysstyrke som kamerat kan ta opp (gitt at man stiller inn kameraet fornuftig)

 

AtW

[Simen1]

Jeg er for øvrig ikke helt overbevist om at sistnevnte er strengt tatt riktig, men det er nok tett nok til at forskjellen kun er av akademisk interesse.

 

For å spille litt djevelens advokat: Se for deg en tynn rett strek som ligger 1% fra horisontalen i bildet. Streken er under 1 pikselbredde tynn og vil noen ganger dekke brøkdelen av pikslene eller ligger på grensen mellom disse og dekke en brøkdel av både pikselen over og under pikselskillet. Likevel går det an å måle strekens tykkelse med en presisjon som er langt mindre enn pikselbredden. Hvordan? Fordi man vet orienteringen og bruker mange piksler til å beregne nettopp hvor den ligger og hvor den overlapper og ligger over flere piksler.

 

En kjent teknikk innen astrofoto er å ta ørten bilder av samme objekt og stable de sammen i ettertid. Ting som er usynlige i én enkelt eksponering kan fremstå klart og tydelig bare man stabler mange nok bilder. Det er altså mulig å detektere ting langt under støygulvet, men det krever at man senker støygulvet med gjennomsnitts-teknikken.

 

Felles for begge disse metodene er at man tar bruker mange målinger "samples" for å få redusere støyen og dermed se signaler som ligger under støygulvet. Så teknikkene finnes, men det er irrelevant for DXO som utfører sine målinger på enkelteksponeringer. Averaging er juks i denne sammenhengen.

[ATWindsor]

 

Nei, det er det ikke, men dette støygulvet er ikke gitt av kun S/N alene, om du vet S/N er 20dB, så vet du ikke N, uten å vite noe om S eller å måle N direkte som du sier. Så støygulvet er ikke gitt av S/N.

Vet ikke helt hva du prøver å si. Du vet jo normalt ikke signal-støyforhold, du har bare en måling.

 

Eneste grunnen til at vi kan si noe om egenskapene til kameraer når vi tester dem er fordi man da kan kontrollere signalet man sender inn, og derfor regne ut f.eks. signal-støyforholdet til målingen.

 

Om man har et kamera med S/N på la oss si 5 stops med en gitt målemetode, og den øker med 1 stop med ny sensor. Er du enig eller uenig i at DR også øker med 1 stop.

Den kan gjøre det, den kan ikke gjøre det. Hvilket signal-støyforhold snakker vi om? Hvis du bedrer S/N til svært svake signaler (ved å eliminere målestøy, støy som ikke er knyttet til lysets iboende egenskaper) så vil du også forbedre dynamisk omfang. Men det er jo der man begynner å stange i grensene for mye bedre det går an å gjøre ting. Ellers så kan du øke DR ved å øke full well capacity, og da vil du i prinsippet øke S/N for de sterkeste signalene, men den er så bra at det egentlig ikke er viktig.

 

Og om uenig, er ikke konklusjonen at større sensorer ikke har bedre S/N enn mindre?

Huh? Vet ikke helt hva du prøver å si her. Som tidligere nevnt, signal-støyforhold er i all hovedsak gitt av lyset (kvadratroten av antall fotoner), og større sensorer vil samle inn flere fotoner.

 

 

Jeg prøver ikke å si mer enn den selvsagte matematiske konklusjonen at når man setter opp ett stykke som er S/N = x, så vet man ikke N kun av å vite x alene, som du påstår.

 

Så det er uviktig å samle inn flere fotoner? Er det det som er konklusjonen din? Siden du mener well capacity ikke er viktig? Jeg er ikke enig i den vurderinger.

 

Uansett er dette irrelevant, om man på en gitt iso øker S/N med 1 stop, så øker også DR med 1 stop.

 

AtW

[Sutekh]

Like lite som et kamera har en verdi for DR, men når man sier S/N så er det underforstått at man snakker om potensialet (på en gitt iso).

 

Forbedrer man S/N ved en gitt iso, så forbedrer man DR ved den samme isoen.

Men det er jo poenget, at det er ikke nødvendigvis slik.

 

Det er ikke slik at du "forbedrer S/N" som om det er én enkelt egenskap. Signal-støyforhold avhenger av signalnivået, og en forbedring av signal-støyforhold for svake signaler har ikke nødvendigvis noen effekt på sterke signaler.

 

Hvis folk har lyst på en morsom leksjon i hvor mye designerne kan vri og vende på SNR-kurvene, så er det bare å se på Full SNR-målingene for Nikon D5.

[Sutekh]

Jeg prøver ikke å si mer enn den selvsagte matematiske konklusjonen at når man setter opp ett stykke som er S/N = x, så vet man ikke N kun av å vite x alene, som du påstår.

Jeg påstår ikke det.

 

Så det er uviktig å samle inn flere fotoner? Er det det som er konklusjonen din? Siden du mener well capacity ikke er viktig? Jeg er ikke enig i den vurderinger.

Du er altså uenig med en mening du tillegger meg. Fair enough.

 

Uansett er dette irrelevant, om man på en gitt iso øker S/N med 1 stop, så øker også DR med 1 stop.

Hvilken S/N er det da du mener at man skal øke? 1%? 18%? 100%?

[tow]

 

 

 

 

Se på en støymåling på dxo en gang til. Øverst i diagrammet står det "18%". 

Støy er ganske enkelt uønsket informasjon i et bilde med 18% lyshet, altså det som oppleves som midtveis mellom "lyst" og "mørkt" for det menneskelige øye. Det har i prinsippet lite med dynamisk område å gjøre, som fremdeles er forskjellen mellom det lyseste og det mørkeste sensoren kan skille. 

 

 

Om man velger å måle S/N ved kun 18% signal, så er poenget akkurat det samme. DR kan ikke øke uten at S/N øker like mye. Øker du det ene 3dB, så øker det andre også 3dB,

 

Nei.

Det er snakk om et motiv med 18% belysning, og sier ingenting om hvor lyst motiv kameraet klarer å skille.

 

 

"Et motiv med 18% belysning", hva skal det bety? Det gir en gitt prosent av maks lysstyrke som kamerat kan ta opp (gitt at man stiller inn kameraet fornuftig)

 

AtW

 

 

Feil ord. Lyshet. Altså standard grå. 

[Sutekh]

For å spille litt djevelens advokat: Se for deg en tynn rett strek som ligger 1% fra horisontalen i bildet. Streken er under 1 pikselbredde tynn og vil noen ganger dekke brøkdelen av pikslene eller ligger på grensen mellom disse og dekke en brøkdel av både pikselen over og under pikselskillet. Likevel går det an å måle strekens tykkelse med en presisjon som er langt mindre enn pikselbredden. Hvordan? Fordi man vet orienteringen og bruker mange piksler til å beregne nettopp hvor den ligger og hvor den overlapper og ligger over flere piksler.

 

En kjent teknikk innen astrofoto er å ta ørten bilder av samme objekt og stable de sammen i ettertid. Ting som er usynlige i én enkelt eksponering kan fremstå klart og tydelig bare man stabler mange nok bilder. Det er altså mulig å detektere ting langt under støygulvet, men det krever at man senker støygulvet med gjennomsnitts-teknikken.

 

Felles for begge disse metodene er at man tar bruker mange målinger "samples" for å få redusere støyen og dermed se signaler som ligger under støygulvet. Så teknikkene finnes, men det er irrelevant for DXO som utfører sine målinger på enkelteksponeringer. Averaging er juks i denne sammenhengen.

Jeg er for så vidt klar over dette, og synes det er interessant. Men er ikke helt sikker på hvorfor det er et argument for at DR = SNR ved 100% signalstyrke?

[tow]

Hvis folk har lyst på en morsom leksjon i hvor mye designerne kan vri og vende på SNR-kurvene, så er det bare å se på Full SNR-målingene for Nikon D5.

 

Mitt poeng er at det virker som Canon ofrer veldig mye på lav ISO for å få bittelitt på høy ISO. 

[Sutekh]

Mitt poeng er at det virker som Canon ofrer veldig mye på lav ISO for å få bittelitt på høy ISO.

Ikke sammenlignet med hva Nikon har gjort med D5