Canon 40D 14 bitars AD-omv

[Stig Gunnarsson]

Lars Kjellberg (photodo) skrev
För ISO 1600 får du då en exponering på 1/2000 sek f16, 4 EV mindre ljus. Högdagern är 3,5 EV ljusare och den mörka skuggan är exempelvis 3 EV mörkare än medelgrått. Du har nu på din sensor exponerat in ett omfång på 4+3,5+3=10,5 EV.

Ursäkta men jag förstår inte. Jag trodde att man genom att höja ISO-talet helt enkelt ökade förstärkningen på sensorsignalen. I så fall förstärks ju också brussignalen. Borde då inte DR minska ett steg för varje ISO-stegshöjning eftersom man fördubblar brusnivån?

 

[sarnor]

macrobild skrev:
Jag skall inte svara för Lars, men grundfrågan var/är för min del att du påstod att 1dmk3 hade ett dynamiskt omfång av 14 steg.
Mikael

Jag har aldrig påstått att 1D Mark III skulle ha 14 stegs dynamiskt omfång!

Vad jag har skrivit och står för är att jag med 1D Mark III kan få mätbara skillnader för alla stegen i en Stouffer T4110 gråkil, men att det praktiska omfånget är mycket lägre på grund av brus. Sedan har jag utan framgång försökt väcka frågan om hur vi definierar bottenbruset, och därmed det praktiska tonomfånget.

Efter en kombinerad visuell och uppmätt jämförelse (se de tidigare länkade gråkilarna) gör jag uppskattningen att 1D Mark III är ett till två steg bättre än 5D.

/Daniel

 

[sarnor]

Damocles skrev:
Enligt det skulle ju då alltså inte DR förändras alls oavsett ISO, och det köper jag inte.

Det praktiska dynamiska omfånget bestäms av bottenbruset, det vill säga brus som ligger innom de registrerade värdena. Högre ISO ger mer bottenbrus och därmed lägre praktiskt tonomfång.

Damocles skrev:
Strunta i filformatet och ner till ren sensoroutput efter förstärkning så hamnar du mer rätt. Filformatet var ju högst sekundärt i frågan annat än att vissa format inte ens går att använda om du vill utnyttja kameran fullt ut.

Om du inte får ut datat ur kameran är det inte till stor nytta. Poängen är att råformatet är det närmaste ren sensordata vi kan få ut ur kameran.

/Daniel

 

[sarnor]

Re: Re: Re: Re: Vett o hyfs i debatten om 14 bitars DR

photodo skrev:
I den idealiska objektivvärlden projiceras motivet på sensorn med identiska EV-värden. Tyvärr finns inga idealiska objektiv. En liten del av det ljus som passerar mellan luft och glas kommer att spridas "vind för våg" i objektivet och i kamerahuset. Tack vare Zeiss uppfinning med antireflexbehandling från 1939 har man lyckats begränsa ströljusnivån markant. Innan 1939 var det omöjligt att konstruera objektiv med många linselement eftersom kontrasten i objektiven då p.g.a. ströljus sjönk dramatiskt.
Låt oss titta på hur ströljuset inverkar på den projicerade bilden. Vi utgår från ett motiv med nio stegs omfång. Låt oss anta att det finns 1 ljusenhet i det mörkaste steget. då blir det 2 i nästa, följt av 4, 8, 16, 32, 64, 128 ,256 och 512 ljusenheter. Ett steg är ju en fördubbling av ljusmängden.
En del av detta ljus blir till ströljus när det passerar luft-glas och glas-luft genom objektivet. Låt oss räkna på 2% ströljus. 2% av 512 är 10,2, av 2% 256 är 5,1 o.s.v. Sammanslaget utgör då ströljuset 20,5 ljusenheter. Den minsta mängden ljus som träffar sensorn blir då 20,5 + 1 från motivets mörkaste del. Skillnaden blir alltså dramatisk i skuggorna och obetydlig i högdagrarna där vi går från 512 till 532,5 ljusenheter.
Jag räknade på 0%, 1%, 2% och 3% ströljus och ritade kurvor över detta. Blå linje är det idealiska objektivet. Röd kurva är 1%, gul 2% och grön 3% ströljus. Känner du igen kurvformen från din bild av gråkilen Daniel?
Alltså, när man fotograferar av en gråkil så som du gjort Daniel, så transformeras kilens steg via objektivet med ströljusets kontrastsänkande inverkan. Det är således inte gråkilens exakta värden du betraktar i dina bildfiler, utan ditt objektivs tolkning av värdena.

Inte mycket att säga om detta resonemang som naturligtvis i princip är korrekt, mer än att om ströljusmängden är så stor som 2% skulle inget objektiv kunna prestera större tonomfång än motsvarande 5 exponeringssteg. Jag tror till och med du själv håller med om att detta inte är med verkligheten överenstämmande. Vore därför intressant att få verkliga värden för ströljuset.

Men du väcker en intressant frågeställning, som jag faktiskt inte har tagit i beaktande tidigare, det är hur stort inflytande ströljuset har för våra bildresultat. Men det jag har redovisat från start är vad vi faktiskt får ut ur kameran, det vill säga den avbild av motivet som kameran med sina begränsningar har presterat varken mer eller mindre.

Men för att göra dig besviken, nej jag känner inte igen kurvformen från mina mätningar. Fast det jag undrar mest över är varför detta skulle påverka just 1D Mark III och inte andra kameror. För jag antar att du är medveten om att testmetoden som jag har använt är den som används av bl.a. Imatest och Dpreview, det vill säga avfotografering av Stouffer T4110 gråkil belyst bakifrån. Jag antar därför att du på motsvarande sätt avfärdar samtliga tonomfångsmätningar som är gjorda efter denna metod, det vill säga i princip alla mätningar som är gjorda över huvud taget.

/Daniel

 

[sarnor]

photodo skrev:
Så här ser Daniels mätningar av gråkilarna från D III (blå) och D5 (röd). ut.

Det du så vackert har återgett i diagrammet är den kurva som råkonverteraren använde vid transformeringen från 14-bitar linjärt kodat data till 8-bitar gammakorrigerat data. Har inget alls med frågan om uppmätt tonomfång att göra.

Det är andra gången du visar denna kurva, vilket jag tolkar som att du fortfarande inte har förstått innebörden av linjärt kodat data (även kallat linear gamma eller gamma 0). En bra start om du vill vidga dina kunskaper kan därför vara dessa länkar:

http://www.normankoren.com/digital_tonality.html#measure
http://www.adobe.com/digitalimag/pdfs/linear_gamma.pdf

Om jag plottar motsvarande kurva utifrån mätvärden direkt från rådatat ser den ut som nedan, som du kan se finns där ingen avslutande böjning av kurvan. Utan kurvan överenstämmer istället helt och hållet med den teoretiska modellen.

/Daniel

Ps. Jag är fortfarande intresserad av att få igång en diskussion kring brusnivåer.

 

[sarnor]

photodo skrev:
Jag besvarade nog inte frågan direkt.
"Då får du först förklara hur ströljuset skulle kunna öka tonomfånget i bilden utöver vad du hävdar är möjligt att registrera."
Nu är vi åter inne på det här med x- och y-axlarna i det sensitometriska diagrammet. X-axeln representerar motivets luminansomfång. Luminansomfånget påverkas varken av sensor eller ströljus. Y-axeln representerar bildens omfång. Vi kan kalla det tonomfång, bara vi tydligt skiljer det från luminansomfång och sensorns dynamiska omfång. Ströljuset komprimerar tonomfånget. Ju mer ströljus, desto högre komprimering.
Så har vi sensorns dynamiska omfång, som inte påverkas av vare sig motiv, ISO-inställning, vald exponering eller ströljus i objektivet.
Ströljuset minskar alltså den projicerade bildens tonomfång så att ett motiv med högt luminansomfång kan inrymmas på en sensor med begränsat dynamiskt omfång.

Det vore kul med en kommentar som bekräftar att du hänger med på dessa resonemang Daniel.

Sist jag försökte göra en liknelse med y-axeln i det sensiometriska diagrammet gick du i taket, men jag har hela tiden försökt hävda att det data vi har i råfilen motsvarar y-axeln. Bitdjupet hos rådatat bestämmer därför det teoretiska maximala tonomfånget som kameran kan beskriva, där vi för linjärt kodat kan räkna att 10 log:en för en viss nivå ger ett densitetsvärde jämförbart med densitetsvärdet för film (observera att denna beräkning endast går att göra med linjärt data). Det är efter detta faktum som mina kurvor är plottade, och vi kan se ur kurvorna att maximal densitet för 5D är 3,6 och 1D Mark-III är 4,2. Var minimum ligger är svårare att tyda, då det är brusnivån som styr denna (och denna kan vi inte utläsa ur diagrammet).

Sedan förstår jag inte riktigt poängen med att du hela tiden fokuserar på sensorns dynamiska omfång, detta är ganska ointressant då det är det totala tonomfång vi faktiskt får ut ut kameran som har någon relevans. Sedan att kamerans tonomfång allmänt kallas för dynamiskt omfång får du faktiskt leva med, även om det principiellt skulle vara fel.

Jag är inte heller helt övertygad om att din modell av hur sensorn fungerar är korrekt, den överenstämmer inte med den allmänt accepterade modellen. Det skulle vara intressant om du kunde visa några källor som bekräftar din teori. Men det spelar egentligen ingen roll, då det är slutresultatet i form av bildfilen som är det intressanta för mig.

/Daniel

 

[elbe]

dano skrev:


.....
Jag är inte heller helt övertygad om att din modell av hur sensorn fungerar är korrekt, den överenstämmer inte med den allmänt accepterade modellen.
....

/Daniel

Ursäkta att jag tränger mej in i debatten! Jag blev dock väldigt nyfiken på hur "den allmänt accepterade modellen" ser ut?

/Leif

 

[macrobild]

Är slutresultatet fortfarande 14 stegs dynamiskt omfång från 1dmk3 Daniel ?

Mikael

 

[macrobild]

dano skrev:
Det praktiska dynamiska omfånget bestäms av bottenbruset, det vill säga brus som ligger innom de registrerade värdena. Högre ISO ger mer bottenbrus och därmed lägre praktiskt tonomfång.


Om du inte får ut datat ur kameran är det inte till stor nytta. Poängen är att råformatet är det närmaste ren sensordata vi kan få ut ur kameran.

/Daniel

ja så kan man utrycka det, men du vet inte ett skit om hur rawdata påverkas av exv Canon eller Nikon, jag lärde mig av Anders Uschold att raw är inte så raw som man kan tro.

Har 1dmk3 14 stegs dynamiskt omfång Daniel?

Mikael

 

[photodo]

Re: Re: Re: Re: Re: Vett o hyfs i debatten om 14 bitars DR

dano skrev:
Inte mycket att säga om detta resonemang som naturligtvis i princip är korrekt...
/Daniel

Puh, det var skönt att läsa. Jag var lite orolig över att det kanske inte var helt korrekt.

 

[photodo]

Re: Re: Re: Re: Re: Vett o hyfs i debatten om 14 bitars DR

dano skrev:
...du väcker en intressant frågeställning, som jag faktiskt inte har tagit i beaktande tidigare, det är hur stort inflytande ströljuset har för våra bildresultat.
/Daniel

Det är nog första gången jag får någon slags erkännande av dig Daniel. Det känns också väldigt bra. Tack så mycket! Fast jag trodde att du redan hade tagit allt intressant i beaktande.

 

[photodo]

Re: Re: Re: Re: Re: Vett o hyfs i debatten om 14 bitars DR

dano skrev:
Jag tror till och med du själv håller med om att detta inte är med verkligheten överenstämmande.
/Daniel

Här måste jag tyvärr göra dig lite besviken Daniel. Jag håller inte med dig!

 

[macrobild]

dano skrev:
Jag har aldrig påstått att 1D Mark III skulle ha 14 stegs dynamiskt omfång!

Vad jag har skrivit och står för är att jag med 1D Mark III kan få mätbara skillnader för alla stegen i en Stouffer T4110 gråkil, men att det praktiska omfånget är mycket lägre på grund av brus. Sedan har jag utan framgång försökt väcka frågan om hur vi definierar bottenbruset, och därmed det praktiska tonomfånget.

Efter en kombinerad visuell och uppmätt jämförelse (se de tidigare länkade gråkilarna) gör jag uppskattningen att 1D Mark III är ett till två steg bättre än 5D.

/Daniel

Då får du nog äta upp din hatt -eller hur
Mikael

 

[photodo]

Re: Re: Re: Re: Re: Vett o hyfs i debatten om 14 bitars DR

dano skrev:
För jag antar att du är medveten om att testmetoden som jag har använt är den som används av bl.a. Imatest och Dpreview, det vill säga avfotografering av Stouffer T4110 gråkil belyst bakifrån./Daniel

Det är jag medveten om. Jag talade med Norman Koren om det när jag samtalade med honom i hans hem i somras. Även Anders Uschold använder en liknande metod, men med en egen testkil som han själv konstruerat. Men till skillnad från de flesta andra är Anders medveten om begränsningarna i metoden. Han har dock inte kommit på någon bättre metod.

 

[macrobild]

dano skrev:
Jag har aldrig påstått att 1D Mark III skulle ha 14 stegs dynamiskt omfång!

Vad jag har skrivit och står för är att jag med 1D Mark III kan få mätbara skillnader för alla stegen i en Stouffer T4110 gråkil, men att det praktiska omfånget är mycket lägre på grund av brus. Sedan har jag utan framgång försökt väcka frågan om hur vi definierar bottenbruset, och därmed det praktiska tonomfånget.

Efter en kombinerad visuell och uppmätt jämförelse (se de tidigare länkade gråkilarna) gör jag uppskattningen att 1D Mark III är ett till två steg bättre än 5D.

/Daniel

Såg inte detta svar förrän nu..
Nej rätt skall vara rätt-hatten skall av (vid kontroll av gamla tråden) och käkas vid 13 stegs dynamiskt omfång. 13 steg Daniel

Mikael

 

[photodo]

dano skrev:
Sist jag försökte göra en liknelse med y-axeln i det sensiometriska diagrammet gick du i taket...
/Daniel

Nu får du ursäkta mig Daniel, men jag har inget minne av att jag gått i taket över något som du har skrivit. Nu tillskriver du nog dig själv lite väl stor betydelse.

 

[macrobild]

Daniel
Från dpreview.
Stouffer Step Wedge (13 stops total range) which is backlit using a daylight balanced lamp (98 CRI).


Du menar att med din mätmetod har för första gången
en kamera klarat av alla stegen i Stouffer Step Wege ?

Ingen- upprepar ingen kamera har än så länge klarat detta i Phils Askeys testförfarande på dpreview.

Häpnansväckande resultat du har presenterat. Fuji S5 klarar 12.1 steg i ACR och raw.
Om man går efter Phils resultat med 5d och 8,2 steg och plussar på ett steg för raw så är det 9,2, lägger man till dina fynd som du har presenterat med 1 eller 2 steg över 5d så blir resultatet 11.2 steg

Mikael

 

[photodo]

dano skrev:
Jag är inte heller helt övertygad om att din modell av hur sensorn fungerar är korrekt, den överenstämmer inte med den allmänt accepterade modellen./Daniel

Jag blir också lite intresserad av att veta hur "den allmänt accepterade modellen" ser ut i din värld Daniel. Kan vi få en redovisning av det?

 

[photodo]

dano skrev:
...vi kan se ur kurvorna att maximal densitet för 5D är 3,6 och 1D Mark-III är 4,2.
/Daniel

Du kan börja med att läsa in dig på vad densitet innebär. Om du inte lyckas med det så kan du fråga mig så skall jag förklara.

 

[sarnor]

photodo skrev:
Låt oss backa några steg i processen och betrakta pixeln som en hink med elektroner. Vi använder en sensor med hinkar som rymmer 50000 elektroner. Även om jag exponerar i en timme i solljus så kan hinken inte hålla mer än 50000 elektroner. Jag exponerar mitt motiv, exempelvis en gråkil på ett ljusbord, och räknar elektroner i pixelhinkarna vid respektive kilsteg.
ISO 100: Jag väljer en exponering så att de sju ljusaste kilstegen fyller sina hinkar med 50000 elektroner. Vid steg 8 når jag gränsen; här finns det färre elektroner i hinken och jag kan urskilja en nyans som skiljer sig från helt vitt i bilden.
ISO 400: Nu exponeras gråkilen med 2 EV mindre ljus. Vad blir resultatet? Jo, gränsen för nyanser flyttas sex kilsteg upp (varje kilsteg motsvarar 1/3 EV). Kilsteg 1 har 50000 elektroner, men redan vid kilsteg 2 har jag nått gränsen för nyanser. Detta syns inte på bilden som kommer ur kameran, eftersom kamerans processande av sensordata tagit med mitt val av ISO när den visar upp resultatet. Bilderna från ISO 100 och ISO 400 ser identiska ut. Om vi nu har ställt in kameran på jpeg så kan vi inte göra något åt detta. Om vi däremot använder RAW så finns det dolda resurser i den bildfil som exponerades efter ISO 400.
I andra ändan av skalan fungerar det ungefär på samma sätt men med den skillnaden att det är svårare att definiera nyansgränsen som här är brusrelaterad och inte klipprelaterad som i högdagrarna.
För att återknyta till Stigs ursprungliga fråga om DR vid ISO 100 med högdagrar som inte är utfrätta, så är svaret nej, DR blir inte högre vid ISO 100 än vid 400, även om högdagrarna inte är utfrätta. DR för bilderna med de olika ISO-talen i jpeg-läget kan vara detsamma. Men, med RAW och ISO 400 har vi möjlighet att manuellt utöka DR både på högdager- och skuggsidan.
För att avslutningsvis citera Niclas fyndiga formulering: hoppas att detta kastat ytterligare ljus över DR-frågan.

Ditt resonemang är både fyndigt och vackert, men stämmer tyvärr inte med verkligt data.

Tittar vi på ett verkligt exempel, gråkilen från Stouffer fotograferad med Nikon D70 på ISO 200, 400, 800 och 1600 får vi följande resultat ur råfilerna:

*** D70 ISO 200 (DSC_1044.NEF) ***

rmax : 4095 rmin : 1
gmax : 4095 gmin : 1
bmax : 4095 bmin : 1
g1max : 4095 g1min : 1

unique red colors: 646
unique green colors: 638
unique blue colors: 642
unique green2 colors: 638

*** D70 ISO 400 (DSC_1045.NEF) ***

rmax : 4095 rmin : 1
gmax : 4095 gmin : 1
bmax : 4095 bmin : 1
g1max : 4095 g1min : 1

unique red colors: 646
unique green colors: 638
unique blue colors: 642
unique green2 colors: 638

*** D70 ISO 800 (DSC_1046.NEF) ***

rmax : 4095 rmin : 1
gmax : 4095 gmin : 1
bmax : 4095 bmin : 1
g1max : 4095 g1min : 1

unique red colors: 646
unique green colors: 638
unique blue colors: 642
unique green2 colors: 638

*** D70 ISO 1600 (DSC_1047.NEF) ***

rmax : 4095 rmin : 1
gmax : 4095 gmin : 1
bmax : 4095 bmin : 1
g1max : 4095 g1min : 1

unique red colors: 646
unique green colors: 638
unique blue colors: 642
unique green2 colors: 638

Oavsett ISO är lägsta nivån alltid 1 och högsta nivån alltid 4095, så varifrån vi skulle få vårt extra data vore intressant att få svar på?

Tittar vi däremot på brusnivåerna är dessa högre ju högre ISO vi använder, så återigen en diskussion kring brusnivåer vore intressant...

NEF filerna finns för nedladdning från: http://daniel.nordling.nu/foto/Stouffer/


/Daniel