Dynamisk omfang, største utfordring med digitalt?

[Kristallo]

Hvor stor 'oppløsning' har vanlig film? D.v.s hvor mange 'korn' består en 35mm film av?

Det avhenger av hvem som lager filmen og hvilken type film og er også realtivt uavhengig av oppløsningen. Det er ikke sånn at et korn tilsvarer en piksel. Man trenger flere korn for å tilsvare pikselen i et digitalkamera. Måten kjemien fungerer på i filmen vil også gjøre at samme antall korn kan gi forskjellig oppløsning i forskjellig filme eller med forskjellig fremkalling.

 

Et digitalkamera banker film ganske grundig på praktiske ISO verdier. Film har bedre oppløsning på ekstremt lav ISO, det er ikke fordi film har grunnleggende bedre oppløsning men fordi at et digitalkamera er optimalisert for normal bruk siden man ikke kan bytte sensor på samme måte som man kan bytte film i et analogt kamera. Det er ikke noe problem å lage en bildebrikke som har like høy oppløsning som det er på bølgelengden på lyset. Men hvem vil ha et digitalkamera som ikke kan brukes uten stativ og som lager bilder på 4GB? De aller fleste vil ha et kamera som yter bra med et håndholdt kamera uten direkte sollys når man bare kan få en av delene.

 

Fordelen med film er (var) at man kan velge den filmen som passer best til jobben og at man kan velge filmer og fremkallingsmetoder som gir spesielle uttrykk. Dermed kan man få veldig god oppløsning når man trenger det og brukbar ytelse på praktiske ISO verdier. Den andre fordelen som ikke er mye brukt av vanlige fotografer er at man kan lage film i store størrelser og dermed kan få ekstremt mange detaljer inn på et bilde.

 

Istedet for å dra rundt på et storformatkamera så kan man i dag ta et panoramabilde på kortere tid enn det tar å sett opp storformatkameraet og til en brøkdel av prisen. Og man kan bruke HDR for å få mye høyere dynamisk omfang enn film er i stand til. Storformat film har en fordel på motiver i bevegelse i god belysning men det er stort sett alt.

[fototim]

Hvis du tar en kjapp titt på denne siden:

http://www.clarkvision.com/imagedetail/dynamicrange2/

 

Som faktisk har tatt seg tid og målt, diskutert og kommet fram til noe håndfast, så er det (slik jeg forstår informasjonen) ingen tvil om at digitalt har bedre dynamisk område enn analogt. Analogt kan dog fremdeles gi mer oppløsning enn digitalt dersom man bruker film med lav følsomhet (og har tilstrekkelig lys).

 

Conclusions

 

Digital cameras, like the Canon 1D Mark II, show a huge dynamic range compared to either print or slide film, at least for the films compared. Jpeg digital camera images suffer from posterization and the problem is significant for highlights and darkest portions of an image. Digital camera transfer functions, like that in the Canon 1D Mark II camera, are similar to print film.

 

While digital cameras like that tested here show superior intensity detail and signal to noise, slow speed films have higher spatial resolution.

En fordel ved film er jo at det er billigere å bytte ut "sensoren" når forholdene endrer seg.

 

-k

Jeg var bevisst rund i formuleringene. Jeg innleda med et "tror jeg", fordi jeg vet at dette er et minefelt, som jeg egentlig ikke har lysst til å gå inn i for fullt.

 

En del av problemet er nok at ingen har greid å lansere en allment akseptert definisjon av begrepet dynmikk. Noen opererer med noe vi kan kalle absolutt dynamikk, mens andre bruker anvendbar dynamikk.

 

Forøvrig så kan jeg ikke helt forstå hvordan du kan konkludere slik du gjør på grunnlag av det du har sitert. Den siterte konklusjonen er i mine øyne svært tvetydig, i tillegg til at den kommer med et klart forbehold. Nemlig at de konkluderer på grunnlag av de kameraene og filmene de har testa.

 

La oss heller ikke glemme at resultatet vil påvirkes av

a. papir,

b. kjemikalier

c. typen prosesser

d. nøyaktighet

osv. osv.

 

Det samme gjelder et digitalt opptak. La meg bare nevne råkonverteren.

Det er altså mange faktorer som har betydning for resultatet.

 

La oss heller ikke glemme at en sammenligning kan være påvirka av motivvalg, belysning, eksponering osv osv. Siden mediene er så ulike, kan det være rimelig å anta at enkelte motiver vil gi best resultat med digitalt opptak, mens andre motiver kanskje gjengis best med analog film. Men jeg vet ikke. Jeg bare tror på grunnlag av egne og andres erfaringer.

 

Kort sagt. Dette er nok en jungel. Som vi kan diskutere i det uendelige (hvis vi orker), uten å kunne konkludere med sikkerhet.

 

 

Mvh Tim

[fototim]

Kaian kommer med gode konkrete råd.

Å lære å bruke histogrammet og utnytte den informasjonen det gir oss er kanskje den viktigste nøkkelen til å utnytte dynamikken maksimalt.

Her er en annen lenke som gir deg stoff om dette http://www.luminous-landscape.com/tutorial...istograms.shtml

 

Mvh Tim

[knutinh]

Jeg var bevisst rund i formuleringene. Jeg innleda med et "tror jeg", fordi jeg vet at dette er et minefelt, som jeg egentlig ikke har lysst til å gå inn i for fullt.

Det ender veldig fort opp i "kriger" rundt hva som er best. Jeg forstår ikke hvorfor, men det gjør ofte det.

 

For meg er det interessant å komme fram til "sannheter" i de få aspektene av livet at det er mulig. Jeg har ikke noe behov for å si at det er "teit" å bruke en kamera-teknlogi framfor en annen - vi snakker tross alt om en isolert parameter som slett ikke trenger å være en viktig ingrediens i alle fotografiske stilarter.

 

Om noe så burde det være et nederlag for moderne teknologi at 50 år gammel utstyr gir bilder som er så gode relativt state of the art.

En del av problemet er nok at ingen har greid å lansere en allment akseptert definisjon av begrepet dynmikk. Noen opererer med noe vi kan kalle absolutt dynamikk, mens andre bruker anvendbar dynamikk.

Jeg forholder meg til en teknisk definisjon. Hva er største intensitet som kan gjengis uten klipping, og hva er støygulvet. Da antar vi at alt i mellom kan gjengis noenlunde lineært og støyfritt.

 

Noen fotografer har sikkert en subjektiv definisjon som er vanskelig å definere.

 

Se gjerne her:

http://www.dpreview.com/learn/?/key=dynamic+range

The dynamic range of a sensor is defined by the largest possible signal divided by the smallest possible signal it can generate. The largest possible signal is directly proportional to the full well capacity of the pixel. The lowest signal is the noise level when the sensor is not exposed to any light, also called the "noise floor".

...

Practically, cameras with a large dynamic range are able to capture shadow detail and highlight detail at the same time. Dynamic range should not be confused with tonal range.

Forøvrig så kan jeg ikke helt forstå hvordan du kan konkludere slik du gjør på grunnlag av det du har sitert. Den siterte konklusjonen er i mine øyne svært tvetydig, i tillegg til at den kommer med et klart forbehold. Nemlig at de konkluderer på grunnlag av de kameraene og filmene de har testa.

Du har helt rett, det var et stort forbehold som jeg ikke tok med. Har du grunn til å tro at filmen som er brukt ikke er representativ?

 

En mer strikt tolkning av websiden er at (dersom man godtar metodikken og ærligheten) så er det en indikasjon på at film (for de filmene han har testet) har lavere dynamisk område enn digital (for de kameraene han har testet).

 

Noen som bestrider dette burde selvsagt henvise til andre troverdige kilder som viser eksempler på det motsatte.

La oss heller ikke glemme at resultatet vil påvirkes av

a. papir,

b. kjemikalier

c. typen prosesser

d. nøyaktighet

osv. osv.

 

Det samme gjelder et digitalt opptak. La meg bare nevne råkonverteren.

Det er altså mange faktorer som har betydning for resultatet.

Det finnes mange måter å gjøre ting på. Ofte er det bare noen få måter som kan sies å være "idelle".

 

Merk at jeg snakker om enkle, grunnleggende karakteristikker som kan måles i en scene, og et fotografi, slik at man kan sammenligne den "fotografiske presisjonen".

 

Hvorvidt det gir gode bilder eller ikke eller om det passer med min eller din smak er forsåvidt utenfor det jeg snakker om. Derfor nevnte jeg også DXO sin pakke for å simulere analoge karakteristikker på digitale kamera.

La oss heller ikke glemme at en sammenligning kan være påvirka av motivvalg, belysning, eksponering osv osv. Siden mediene er så ulike, kan det være rimelig å anta at enkelte motiver vil gi best resultat med digitalt opptak, mens andre motiver kanskje gjengis best med analog film. Men jeg vet ikke. Jeg bare tror på grunnlag av egne og andres erfaringer.

Jeg mener at målingene presentert ikke er så følsomme for motivvalg. En lineær sensor har et gitt dynamisk område, og hvordan du velger å utnytte det er opp til deg. Unntaket må være svært lange eksponeringer, hvor jeg ikke vet hvordan film oppfører seg.

 

Eksponering er jo kjernen i hele problemstillingen. Selvsagt kan en CD-opptaker stilles inn med en inngangsfølsomhet som gjør at det klipper. Men å bruke det for å argumentere for at analoge lydpptakere er bedre er ikke noe godt argument. Man kan nemlig stille den digital opptakeren på en "konservativ" inputnivå (tilsvarende eksponering), som gjør at man både får mer headroom og lavere støygulv enn en analog opptaker - gitt at denne har mindre tilgjengelig dynamikk.

 

-k

Endret 9. januar 2008 av knutinh

[fototim]

Jeg var bevisst rund i formuleringene. Jeg innleda med et "tror jeg", fordi jeg vet at dette er et minefelt, som jeg egentlig ikke har lysst til å gå inn i for fullt.

Det ender veldig fort opp i "kriger" rundt hva som er best. Jeg forstår ikke hvorfor, men det gjør ofte det.

 

....

-k

Artig at du bruker ordet "kriger". Det fikk meg til å tenke over hva som har vært drivkrafta i mange kriger opp i gjennom. Tar vi bort økonomiske og territorelle konflikter står vi igjen med kulturforskjeller (som ofte fører til misforståelser) eller religion.

Analog vs digital debatten får lett noe religiøst over seg. Uvisst av hvilken grunn. Jeg fikk bare lyst til å dele den observasjonen :-)

 

Du kommer med mange gode momenter Knut. Jeg lærer og litt av å lese deg. Men jeg står fortsatt igjen med en følelse av at vi har en rest av "tro" rundt disse problemstillingene. Merk deg at jeg sier vi, dette er ikke retta mot deg, like mye en selvrefleksjon.

 

Så for å svare på ditt direkte spørsmål. Nei jeg har ikke grunn til å tro at de har valgt lite representative filmer. Men det stoppa egentlig ikke der. Jeg syntes resten virket ganske tvetydig. Nest siste setningen var "Digital camera transfer functions, like that in the Canon 1D Mark II camera, are similar to print film. " Min understreking.

 

De fortsetter "While digital cameras like that tested here show superior intensity detail and signal to noise, slow speed films have higher spatial resolution." Der melder et nytt spørsmål seg.

Hvilken vekt har de lagt på oppløsning? Eller sagt på en annen måte hvordan operasjonaliserer vi støygulvet i din definisjon av dynamikk. Sagt på en annen måte. Hvordan fastslår vi er her er det punktet støyen kamuflerer detaljene i en slik grad at vi kan kalle det det absolutte støygulv? Grunnen til at jeg kommer med dette er at mediene har vidt forskejlllige støykarakteristikker. Subjektivt oppfatter vi ulike former for støy ulikt. Det gjelder forresten didigtal støy og. Ulike mennesker vektlegger de ulike støytypene ulikt.

Kort sagt. Dette er sabla komplisert. Og, trolig, til en viss grad subjektivt.

 

Det er forresten artig at du kommer med digital lyd og det absolutte klippepunkt. Den opptaksteknikken du argumenterer for der, er det stikk motsatte av det som er god latin innen digital eksponering, nemlig å legge histogrammet mot høyre. Å utstyre lydopptakene konservativt gir faktisk begrenset dynamikkområde. Men dette høres det ut som du kjenner godt til

Som du kanskje skjønner snakker du nå med en gammel HiFi freak

 

Nå må jeg gi meg for denne gang. Fruen vil ha meg ut på en kveldstur. Og Fruens ønske er det best å etterkomme

 

Tim

[Kristallo]

Analog vs digital debatten får lett noe religiøst over seg. Uvisst av hvilken grunn.

Det er fordi mange av argumentene er basert på tro, overtro og fri fantasi, akkurat som når det gjelder religion. I tilleg så er terminologien som oftest fullstendig forvirret.

 

Noen mener at farver og kontrast skal være groteskt overdrevet for at et bilde skal være bra mens andre mener at bilde skal gjengi virkeligheten fullstendig nøytralt (dette er to ytterpunkter som et eksempel men det finnes et utall andre meningsforskjeller som skaper samme problem). Man kan aldri komme til enighet når man diskuterer to helt forskjellige ting med de samme ordene.

[knutinh]

Artig at du bruker ordet "kriger". Det fikk meg til å tenke over hva som har vært drivkrafta i mange kriger opp i gjennom. Tar vi bort økonomiske og territorelle konflikter står vi igjen med kulturforskjeller (som ofte fører til misforståelser) eller religion.

Analog vs digital debatten får lett noe religiøst over seg. Uvisst av hvilken grunn. Jeg fikk bare lyst til å dele den observasjonen :-)

Helt klart.

 

Spesielt siden jeg ikke er noen fotograf, men en teknisk interessert fyr som relativt nylig har begynt å knipse så forstår jeg at min argumentasjon kan virke provoserende på de som har vært lenge i gamet.

Så for å svare på ditt direkte spørsmål. Nei jeg har ikke grunn til å tro at de har valgt lite representative filmer. Men det stoppa egentlig ikke der. Jeg syntes resten virket ganske tvetydig. Nest siste setningen var "Digital camera transfer functions, like that in the Canon 1D Mark II camera, are similar to print film. " Min understreking.

Jeg tror at han mener at transferfunksjonen har lignende form, ikke at det dynamiske området er likt?

 

De fortsetter "While digital cameras like that tested here show superior intensity detail and signal to noise, slow speed films have higher spatial resolution." Der melder et nytt spørsmål seg.

Hvilken vekt har de lagt på oppløsning? Eller sagt på en annen måte hvordan operasjonaliserer vi støygulvet i din definisjon av dynamikk. Sagt på en annen måte. Hvordan fastslår vi er her er det punktet støyen kamuflerer detaljene i en slik grad at vi kan kalle det det absolutte støygulv? Grunnen til at jeg kommer med dette er at mediene har vidt forskejlllige støykarakteristikker. Subjektivt oppfatter vi ulike former for støy ulikt. Det gjelder forresten didigtal støy og. Ulike mennesker vektlegger de ulike støytypene ulikt.

Kort sagt. Dette er sabla komplisert. Og, trolig, til en viss grad subjektivt.

Jeg tror at vi kan skille mellom romlig oppløsning og dynamikk. For brukeren er det selvsagt en "røre" av parametre som tilsammen gir et godt eller mindre godt bilde. Hvis man derimot søker å parametrisere et kameras oppførsel på en måte som er meningsfull i forhold til teknologien, og som (forhåpentligvis) "in-the-end" har betydning for brukeropplevelsen, så får man samtidig enkle definisjoner som er lettere å forholde seg til.

 

Dynamikk

Dersom man har en scene med veldig lite detalj (f.eks høyre halvdel svart, venstre halvdel hvit), så har den romlige oppløsningen til kameraet utrolig lite å si. Da kan man prøve å estimere tilgjengelig dynamikk.

 

Digitale kameraer kan "jukse" i denne testen dersom de benytter seg av "detalj-adaptiv støyfjerning", siden scenen ikke er representativ for typiske bilder og man kan fjerne veldig mye støy når det er så lite detaljer i bildet. Derfor bør man selvsagt tenke seg litt om før man tester slikt, og gjerne bruke raw-bilder med en kjent pipeline.

 

Romlig oppløsning

På samme måten kan vi teste et kameras romlige oppløsning med å ha en scene hvor dynamikken ikke er noe problem. Mao eksponere godt og fange rikelig med fotoner i de delene hvor man vil måle detalj-rikdom.

 

Når alt kommer til alt så er "oppløsning" og "dynamikk" bare abstraksjoner som søker å forklare en kompleks virkelighet på en kompakt måte. Jeg synes det er viktig å holde på disse så lenge de har gyldighet, og heller "finne på nye" for subjektive, komplekse inntrykk.

 

Det er forresten artig at du kommer med digital lyd og det absolutte klippepunkt. Den opptaksteknikken du argumenterer for der, er det stikk motsatte av det som er god latin innen digital eksponering, nemlig å legge histogrammet mot høyre. Å utstyre lydopptakene konservativt gir faktisk begrenset dynamikkområde. Men dette høres det ut som du kjenner godt til

Som du kanskje skjønner snakker du nå med en gammel HiFi freak

Jeg mente vel ikke at det nødvendigvis var en god teknikk, men brukte det som et eksempel.

 

Poenget mitt var at "stort dynamisk område" stort sett er en positiv ting, og når man sammenligner et måleinstrument (dvs kamera, CD-opptaker eller whatever), så kan man velge å eksponere/utstyre ut fra forskjellige hensyn. En lydopptaker med 48dB dynamisk område har en vesentlig ulempe kontra en opptaker med 96dB dynamisk område dersom man prøver å fange materiale med mye dynamikk.

 

Dersom man kan forutse peak-nivå så vil det være fornuftig å legge seg så nært dette som mulig - dersom man har en opptaker som er helt lineær opp til klipp-punktet. Digital teknologi er ofte lineær på denne måten. Analog teknologi har ofte "soft" klipping, som oppfattes som fordelaktig av subjektive hensyn. Men en analog opptaker som har 48dB dynamisk område og soft klipping kan "simuleres" av en digital opptaker med 96dB dynamisk område som simulerer soft klipping i software.

 

Dersom man ikke kan forutse peak-nivå så kan det lønne seg å beregne inn litt "slingrings-monn". Det var dette jeg tenkte på når jeg nevnte å redusere utstyringen.

 

-k

Endret 10. januar 2008 av knutinh

[fototim]

Denne diskusjonen synes jeg er interesant. Sånn jeg opplever den, har vi faktisk maktet å holde den rimelig dogmefri. Og da kan vi lære noe av hverandre, i stedet for klubbe hverandre i hodet. Bra

 

Begrepet spatial resolution eller romlig oppløsning er ukjent for meg. Dvs. jeg har støtt på det en del ganger, men har ikke klart for meg hva det egentlig innebærer. Kanskje du kan hjelpe meg litt der?

 

Uten å ha klare definisjoner, så går mitt oppløsningbegrep på evne til å skille mellom detaljer. Dette sammenfaller med evne til å vise kontrast (i betydning, forskjeller i lysintensitet) på detaljnivå. Er det vi enige så langt?

 

Hvis jeg skal forsøke å resonnere meg videre, så må da spatail resolution ha noe med hvordan avstanden mellom detaljene påvikrer oppløsningen å gjøre. Blir dette riktig?

 

(I fortsettelsen forutsetter jeg at overnevnte stemmer noenlunde.)

 

Hvis vi da går tilbake til den siterte konklusjonen. Spesielt denne delen "While digital cameras like that tested here show superior intensity detail and signal to noise, slow speed films have higher spatial resolution." Så antyder den at film mediet er likeverdig eller bedre, når krav et skillet mellom detaljene er stort. Men at det digitale mediet faktisk har et forsprang når oppløsningskravet (altså mengeden detaljer) er mindre.

 

Dette tolker jeg som om resultatet av en dynmikksammenligning faktisk vil være påvirket av motivvalget. Er det en rimelig antagelse, eller faller forutsettingene? (For å klargjøre, forutsettingen er at min forståelse av spatial resolution er tilnærma riktig)

 

Mvh Tim

Endret 10. januar 2008 av fototim

[knutinh]

Denne diskusjonen synes jeg er interesant. Sånn jeg opplever den, har vi faktisk maktet å holde den rimelig dogmefri. Og da kan vi lære noe av hverandre, i stedet for klubbe hverandre i hodet. Bra

 

Begrepet spatial resolution eller romlig oppløsning er ukjent for meg. Dvs. jeg har støtt på det en del ganger, men har ikke klart for meg hva det egentlig innebærer. Kanskje du kan hjelpe meg litt der?

 

Uten å ha klare definisjoner, så går mitt oppløsningbegrep på evne til å skille mellom detaljer. Dette sammenfaller med evne til å vise kontrast (i betydning, forskjeller i lysintensitet) på detaljnivå. Er det vi enige så langt?

 

Hvis jeg skal forsøke å resonnere meg videre, så må da spatail resolution ha noe med hvordan avstanden mellom detaljene påvikrer oppløsningen å gjøre. Blir dette riktig?

 

(I fortsettelsen forutsetter jeg at overnevnte stemmer noenlunde.)

 

Hvis vi da går tilbake til den siterte konklusjonen. Spesielt denne delen "While digital cameras like that tested here show superior intensity detail and signal to noise, slow speed films have higher spatial resolution." Så antyder den at film mediet er likeverdig eller bedre, når krav et skillet mellom detaljene er stort. Men at det digitale mediet faktisk har et forsprang når oppløsningskravet (altså mengeden detaljer) er mindre.

 

Dette tolker jeg som om resultatet av en dynmikksammenligning faktisk vil være påvirket av motivvalget. Er det en rimelig antagelse, eller faller forutsettingene? (For å klargjøre, forutsettingen er at min forståelse av spatial resolution er tilnærma riktig)

 

Mvh Tim

Jeg er vant til å regne på lyd.

 

Et stereanleggs frekvensrespons er evnen til å gjengi kurveformer som svinger fort og sakte. Helst skal disse gjengis med samme relative amplitude som referansen, men i praksis har alle begrenset båndbredde. Denne spesifiseres gjerne ved -3dB punktet.

 

Et stereoanleggs dynamiske egenskaper er evnen til å gjengi høy lydstyrke uten forvrengning, og fraværet av støy.

 

Dersom et hifianlegg har evnen til å gjengi 50Hz til 20kHz +/-3dB og har et dynamisk område for bredspektret input på 80dB så er det ganske bra.

 

Analogien til kamera er at lydens frekvensrespns tilsvarer kameraets romlige oppløsning, mens dynamiske egenskaper er det samme.

 

Målinger av slike parametre gjøres gjerne under kunstige foutsetninger for at man skal slippe tvetydigheter og usikkerhet.

 

Det forfatteren sier er vel at det finnes spesielle filmer som gir svært høy romlig oppløsning på bekostning av følsomheten. Jeg ser ingen grunn til å gjøre det mer komplisert enn som så. Hvis du ikke trenger særlig følsomhet, men har stort krav til detalj-grad så er med andre ord slike filmer noe for deg.

 

 

Det er verdt å merke seg at forfatteren kommer fram til at digitale sensorer er primært begrenset av antall fotoner som treffer dem. Dette er en grunnleggende forutsetning som ingen kjent kamera-teknologi kommer utenom : dersom X fotoner treffer en flate og man har en feilfri mekanisme til å telle dem, så kan man enten sortere dem i noen få hauger og få veldig støyfrie verdier for "lys" eller mange mindre hauger, med mindre nøyaktighet.

 

For å få bedre dynamikk og/eller romlig oppløsning enn det må man sannsynigvis se på det å øke totalt sensor-areal, eller enda smartere måter å øke lukketida på.

 

-k

Endret 10. januar 2008 av knutinh

[Beej80]

Eller finne noen måter å bruke photomultipliers dersom det lar seg gjøre, kanskje en gang i fremtiden.

 

Det vil vel i så fall bli svært så dyrt siden man vil trenge en multiplikator pr pixel.

 

 

(Litt OT egentlig, jeg vet)

Mvh,

Beej80

[tomsi42]

For å få bedre dynamikk og/eller romlig oppløsning enn det må man sannsynigvis se på det å øke totalt sensor-areal, eller enda smartere måter å øke lukketida på.

 

-k

Det er vel også mange fotoner som som ikke kommer frem til sensoren også? Det er jo mellomrom mellom hver fotonbrønn (piksel), og man har flere filtre, og disse stjeler vel også noe.

 

Tom

[Beej80]

Akkurat det har jeg sett ett eller annet sted der de satte linser over hver fotonbrønn for å samle inn fotonene som normalt sett kommer 'litt utenfor'...

 

Linsene låg kant i kant.

Husker ikke hvem det var som hadde det patentet... Foveon eller Kodak, kanskje ?

Det er vel noen her som vet det.

 

Mvh,

Beej80

[Kristallo]

Alle produsentene bruker mikrolinser i forskjellige løsninger.

 

Filtrene sjeler nødvendigvis mye lys. Hvis noen har lurt på hvorfor mange videokameraer bruker 3 CCD-brikker og dikromatiske speil så er det fordi man da slipper filtre som absorberer 70% av lyset. Samme prinsippet kan selvfølgelig brukes i stillbildekameraer. Nikon har patent på bruk av dikromatiske mikrospeil sånn at man kan kan greie seg med en bildebrikke.

 

En fotomultiplikator vil ikke gjøre noe noe positivt for et digitalkamera i normal bruk siden dynamikken begrenses av hvor mange elektroner man kan lagre i en piksel i løpet av en eksponering. En fotomultiplikator vil bare gjøre at pikselen fylles opp fortere noe som fører til lavere dynamikk siden færre fotoner blir registrert. Den kan hjelpe med å overvinne tapet i farvefiltrene men totalresultatet blir nok garantert dårligere siden den også vil ha negative effekter på andre områder.

[knutinh]

For å få bedre dynamikk og/eller romlig oppløsning enn det må man sannsynigvis se på det å øke totalt sensor-areal, eller enda smartere måter å øke lukketida på.

 

-k

Det er vel også mange fotoner som som ikke kommer frem til sensoren også? Det er jo mellomrom mellom hver fotonbrønn (piksel), og man har flere filtre, og disse stjeler vel også noe.

 

Tom

Jeg trodde at "effektivt pixel-areal" var så nært opp mot totalt sensor-areal/antall pixler, at man kunne ta som tommelfingerregel at de fleste fotonene som traff arealet definert av sensorens ytter-kanter, også traff en aktiv pixel? Det jeg har lest har stort sett dreid seg om hva som skjer fra og med selve sensoren, så jeg kan selvsagt ta feil.

 

Fotoner som først treffer en pixel blir telt på en såpass god måte at det er antallet som er primær støy-bidrag:

Current good quality sensors in digital cameras are photon noise limited and that is the best one can do (improving electronics will not improve the noise). This means that the basic performance can be modeled and predicted. The number of photons a digital camera collects in each pixel is directly related to the size (area that converts photons into electrons) of the pixel. The more photons collected, the better the signal-to-noise ratio in the image, thus the larger pixel sizes do better in this regard. Larger pixel cameras have better signal-to-noise ratios at all levels, but this becomes more obvious especially at low signal levels. In the extremes of current digital cameras with small cameras having pixel sizes near 2-microns, and large pixel cameras (currently found in DSLRs), there is a factor of about 12 to 16 in photons collected. That means the large pixel camera performs at ISO 1200 to 1600 with similar noise and dynamic range performance of a small pixel camera operating at ISO 100

Selvsagt vil optikk, AA-filter og bayerfiltre gi tap på toppen av dette, men jeg regner det som "eksterne tap".

 

-k

[k-ryeng]

Begrepet spatial resolution eller romlig oppløsning er ukjent for meg. Dvs. jeg har støtt på det en del ganger, men har ikke klart for meg hva det egentlig innebærer. Kanskje du kan hjelpe meg litt der?

Det betyr ganske enkelt oppløsningsevne i rommet, eller for et bildes vedkommende; planet. Evnen til å gjengi detaljer kan du også si.

 

Samtidig er det veldig viktig å huske på at sensoren har én romlig oppløsning, men den kan begrenses av andre faktorer, der optikk er den vanligste. Filtrering etc. har også noe å si, men ofte blir filtre slått sammen med sensoren når man snakker om oppløsning, fordi man ikke uten videre har mulighet til å gjøre noe med det.

 

Begrepet er heller ikke entydig, det brukes i visse sammenhenger til å oppgi selve oppløsningen på sensoren, ikke det som avbildes. Bruker man det som nevnt ovenfor, vil detaljnivået være bestemt av systemet som helhet, du må ha optikk foran. Når man sammenlikner detaljnivået på sensorer i praksis, bruker man sammenliknbar optikk og samme arbeidsavstand, slik at det i prinsippet bare er sensoren som utgjør noen forskjell i oppsettet. Det sier seg selv at det ikke alltid er gjennomførbart, når man har forskjellige sensorstørrelser som krever forskjellig brennvidde for ekvivalent utsnitt, samt at optikk ikke alltid er oppgitt med 100% eksakt brennvidde, ofte er det tilnærmet verdi som er påført.

Endret 11. januar 2008 av k-ryeng

[fototim]

Begrepet spatial resolution eller romlig oppløsning er ukjent for meg. Dvs. jeg har støtt på det en del ganger, men har ikke klart for meg hva det egentlig innebærer. Kanskje du kan hjelpe meg litt der?

Det betyr ganske enkelt oppløsningsevne i rommet, eller for et bildes vedkommende; planet. Evnen til å gjengi detaljer kan du også si.

 

 

Oppløsningsevne i rommet? På meg virker det da som om "i rommet" egentlig blir overflødig. At oppløsning er oppløsning for å si det slik. Tolker jeg deg riktig?

 

Det er jo en logikk i det. For oppløsningsevne er jo evne til å gjengi detaljer. Og jo mindre detaljene blir, jo mer oppløsningsevne kreves for å gjengi dem. Det at de er mindre innebærer at det kan være tettere mellom dem, og dermed snakker vi om noe romlig.

 

Hm? Dette må jeg tygge litt på. Det er noe med den språklige logikken i begrepet som stritter litt i mot i hjernen min.

 

Jeg sitter og med en følelse av at det er noe vi ikke fanger med disse begrepene. At et bilde er noe mer enn summen av nuller og etttall.

 

Mulig det bare er tøv fra min side. Det samme gjelder forresten lyd. Når alt stemmer, så er det noe ved analog gjengivelse, noe udefinerbart som gjør at en analog lydoppleves som mer virkelig.

De første CD-ene som kom, og ble markedsført som perfekte, de sugde. Så har det utvikla seg, sakte men sikkert har CD mediet blitt bedre. Men, sist jeg sammenligna analog og digital lyd i refereanseklasse, så var vinylkaka fortsatt best. Den ga meg den største muikkopplevelsen. Hvordan det er nå, det har jeg ikke peiling på.

 

Uanset, i praksis koker nok det med dynamikk i foto ned til å fange mest mulig av det tilgjengelige lyset, og så presentere bildet slik at man ytnytter det maksimalt.

 

Når kontrasten i motivet er stor innebærer det å legge histogrammet lengst mulig mot høyre, uten å klippe høylysene. Og det har vi allerede konstatert.

 

Det vi ikke har vært innom er de begrensingene som ligger i visningsmediene. Sånn som jeg har forstått det, så er vel egentlig skjermen den største begrensingen. Jeg har ikke brukt HDR, men jeg har forstått det slik at når man merger et HDR optak, så mister man de finere nyanseforskjellene i deler av tonespekteret. Med andre ord, at den anvendbare dynamikken er mindre enn det den samlede datamengden tilsier.

 

Jeg har en sterk følelse av at jeg burde eksperimentere litt med HDR for få en bedre forståelse av dette. dessverre har jeg ikke noe program som håndterer HDR.

 

Mvh Tim

Endret 11. januar 2008 av fototim

[k-ryeng]

Oppløsningsevne i rommet? På meg virker det da som om "i rommet" egentlig blir overflødig. At oppløsning er oppløsning for å si det slik. Tolker jeg deg riktig?

Nei, for i signalbehandling har du også andre former for oppløsning, f.eks. frekvensoppløsning. Dermed må man skille, og for et tidssignal snakker man ofte om 'time resolution', på et bilde eller et flerdimensjonalt signal bruker man 'spatial resolution' for å skille det fra frekvensoppløsning.

 

For den vanlige mann i gaten er det nok tilstrekkelig med "oppløsning", men i fagmiljøet er det langt fra nok.

[knutinh]

Oppløsningsevne i rommet? På meg virker det da som om "i rommet" egentlig blir overflødig. At oppløsning er oppløsning for å si det slik. Tolker jeg deg riktig?

 

Det er jo en logikk i det. For oppløsningsevne er jo evne til å gjengi detaljer. Og jo mindre detaljene blir, jo mer oppløsningsevne kreves for å gjengi dem. Det at de er mindre innebærer at det kan være tettere mellom dem, og dermed snakker vi om noe romlig.

 

Hm? Dette må jeg tygge litt på. Det er noe med den språklige logikken i begrepet som stritter litt i mot i hjernen min.

Det høres ut for meg som om du stritter litt imot å parametrisere bildegjengivelse som hhv

1. Evnen til å gjengi høy lysintensitet uten å klippe, samtidig som man gjengir lav lysintensitet uten støy (dynamikk)

2. Evnen til å gjengi små romlige detaljer (oppløsning)

 

Det er godt mulig å røre sammen disse inntil man ikke forstår noe som helst, men for denne diskusjonen så hevder jeg at det er ufordelaktig.

 

Dersom scenen inneholder bare grove detaljer (f.eks et 8x8 sjakkbrett med ett eller annet forhold mellom den mørke og den lyse intensiteten) så kan man finne kameraets dynamikk.

Dersom det inneholder svært fine detaljer (med rikelig kontrast) så kan man sjekke kameraets evne til å gjengi oppløsning.

 

Når man så tar bilder så fører kombinasjonen av (bl.a.) de to parametrene til gode eller dårlige bilder.

 

Det finnes sikkert gode argumenter for at disse parametrene er for "grove" eller ikke passer godt nok inn med det perseptuelle. Men det kan uansett være greit å forstå hva de innebærer?

Jeg sitter og med en følelse av at det er noe vi ikke fanger med disse begrepene. At et bilde er noe mer enn summen av nuller og etttall.

For digitale bilder så er det jo faktisk bare "nuller og ett-tall"

Mulig det bare er tøv fra min side. Det samme gjelder forresten lyd. Når alt stemmer, så er det noe ved analog gjengivelse, noe udefinerbart som gjør at en analog lydoppleves som mer virkelig.

De første CD-ene som kom, og ble markedsført som perfekte, de sugde. Så har det utvikla seg, sakte men sikkert har CD mediet blitt bedre. Men, sist jeg sammenligna analog og digital lyd i refereanseklasse, så var vinylkaka fortsatt best. Den ga meg den største muikkopplevelsen. Hvordan det er nå, det har jeg ikke peiling på.

Jeg kan henvise til noen morsomme blindtester hva gjelder digital og analog lyd. Konklusjonen min er at vi er dårlige "sannhetsvitner" :-)

Det vi ikke har vært innom er de begrensingene som ligger i visningsmediene. Sånn som jeg har forstått det, så er vel egentlig skjermen den største begrensingen. Jeg har ikke brukt HDR, men jeg har forstått det slik at når man merger et HDR optak, så mister man de finere nyanseforskjellene i deler av tonespekteret. Med andre ord, at den anvendbare dynamikken er mindre enn det den samlede datamengden tilsier.

 

Jeg har en sterk følelse av at jeg burde eksperimentere litt med HDR for få en bedre forståelse av dette. dessverre har jeg ikke noe program som håndterer HDR.

HDR lar deg fange veldig mye dynamikk. Siden vi ikke har noen fornuftig måte å vise den dynamikken på, så velger man normalt å komprimere dynamikken innenfor de grensene som skjermene er i stand til.

 

Dette er et veldig "touchy" område, men jeg mener at det er samme sak som dynamikk-kompresjon av musikk i studio/radio etc : man tar noe som er veldig dynamisk, og så klemmer man sammen dynamikken på en måte som prøver å gi færrest mulig artifakter. Enten fordi man skal spille av lyden på et anlegg med veldig lite dynamikk/mye bakgrunnsstøy, eller fordi man på død og liv vil være 2dB sterkere enn forrige låt på radioen.

 

 

Grunnen til at dette er/kan være en "bra ting" for foto men ikke lyd, er at i tilfellet lyd så har vi avspillingssystem med rikelig dynamikk, som produsentene velger å ikke utnytte. For foto så har vi begrenset dynamikk i displayteknologien, og da kan det være interessant å presentere en scene med mye dynamikk innenfor det "vinduet" vi kan vise.

 

-k

Endret 11. januar 2008 av knutinh

[fototim]

-k

 

Nå blir det etter hvert mange momenter her. Noen lar jeg ligge. Rett og slett i et forsøk på å holde tunga rett i munnen. Begge figurene dine kjenner jeg fra før. Og mener at jeg forstår dem, og hva de innebærer for det vi prater om.

Dynamikk er dynamikk, og oppløsning er oppløsning. I utgangspunktet to atskilte begreper. . Samtidig mener (eller tror for å være helt korrekt) jeg at vi har konstatert at det er en sammenheng mellom begrepene. Både teoretisk og praktisk. Dessverre er jeg ikke i stand til fange den sammenhengen fullt ut. Enda mindre å sette ord på den. Jeg er smertelig klar over at dette skyldes enten mangelfull forståelse, eller at jeg tar feil.

 

Du har selvfølgelig rett i at et digitalt bilde er bare nuller og ett-tall. Det var nettopp det som var poenget mitt. Et digitalt bilde er ikke et bilde, før det blir skrevet ut eller vist på annen måte. Det digitale bildet er ikke annet enn en abstraksjon av de signalene den analoge sensoren gir fra. Sammenlignet med motivet, altså virkeligheten er nok denne abstraksjonen ganske primitiv.

 

Analog film er selvfølgelig og en abstraksjon. Men produksjonskjeden der inneholder ikke nuller og ett-tall. Den abstraksjonen er en analogi til virkeligheten. Virkeligheten er som kjent vanskelig å måle

 

Men dette begynte som en diskusjon om det digitale mediet er bedre eller dårligere til å gjengi mptivet enn analoge medier. Jeg må innrømme at jeg ikke finner svaret i disse nesten filosofiske betrakningene. Men jeg er ganske sikker på at vi ikke finner det ved å studere målinger alene.

 

For å avslutte med et metodisk problem. Digital teknikk bygger på tallfesting av sanseinntrykk. Det er nok en rimelig antagelse at de feste målinger (tallfesting) lett vil favorisere digitalmedier. Det ligger liksom i tallenes natur. Tall trives best sammen med tall

 

Kom plutselig på et litt småartig sidespor. Tallet 42. Om du har lest Haikerens guide til universet, så kjenner du til det. Tallett 42 en sentral funksjon i boka. Det skal liksom gi svaret på meningen med livet. Jeg leser det bla som en parodi på vår trang til å skulle tallfeste alle aspekter i livet. I rettferdighetens navn bør det kanskje sies at det like godt kan leses som parodi på vår søken etter svar på de store spørsmålene.

 

Tror det er like godt at vi gir oss der. Jeg tror ærlig talt vi ikke kommer særlig lenger.

Men. For meg har dette vært en lærerik samtale! Håper at du også har hatt utbytte av det.

 

Mvh Tim

[fototim]

Jeg kan henvise til noen morsomme blindtester hva gjelder digital og analog lyd. Konklusjonen min er at vi er dårlige "sannhetsvitner" :-)

Bare et lite PS.

Godt poeng. Jeg har selv blitt lurt trill rundt av blinde A-B tester. Det er klinkende klart at det er lett av å la seg lure av forutinntatthet.

Mine subjektive opplevelser beviser ingen verdens ting.

 

En ting til slutt. Jeg begynte det hele med å si hva jeg tror. Jeg har nok ikke endret "tro", men jeg har som sagt lært en del underveis.

 

Mvh Tim

Endret 11. januar 2008 av fototim