ISO-talet är ointressaant

[Galaxens President]

MagnusG skrev:
Gällande varifrån bruset kommer..

Dagens sensorer är tillräckligt optimerade för att ljuset till stor del ska begränsas av fotonerna. Anledningen till bruset som härrör från dem är att de inte kommer in till sensorn i ett kontinuerligt flöde utan lite mer slumpmässigt. Det ger en varians hos insignalen till att börja med.

Har man så känsliga sensorer i vanliga digitalkameror att ljusets diskreta natur ger signifikant kvantiseringsbrus? Hur kommer man undan det termiska bruset till den nivån? Kommer man på ett sätt att komma undan det i sensorer,ledningar och förstärkare utan extrem nedkylning är det väl läge för nobelpris.

MagnusG skrev:

Sedan tillkommer hot-current brus i sensorn också som beror på temperaturfluktuationer hos sensorn. Detta förstärks självklart också, denna typ av brus minskas genom nedkylning.

Aha där kom det termiska bruset. Temperaturfluktuationer, nja. Inte varierar temperaturen på sensorn och man därav får signalvariationer. Temperatur över absoluta nollpunkten ger i material rörelser på atomär nivå som är proportionerliga mot temperaturen. Det är dessa rörelser på atomär nivå som ger den slumpmässiga signalvariationen i elektronik som man inte kommer undan till 100% utan fullständig nedkylning.

Ledsen om jag fånar mig med hårklyverier.

 

[Galaxens President]

MagnusG skrev:

Om man vill koppla lite till brusnivåer och varför det är bra att exponera åt höger i husotogramen: SNR, signal to noise ration, säger hur mycket kraftigare signalen är en bruset. SNR i kvadrat är propotionerligt emot antalet mottagna fotoner för en fotonbegränsad registrering. Dvs bruset ökar med roten ur antalet registrerade fotoner medans signalen ökar linjärt. Dvs att SNR, det som vi uppfattar, minskar med roten ut mottagna antalet fotoner för en insignal.

Nu tror jag det blev lite fel igen. SNR är ett effektförhållande och effekt är proportionerligt mot signalstyrka i kvadrat, inte kvadratroten ur signalstyrkan.
/Richard (som fortsätter klyva hår ;-))

 

[Galaxens President]

Re: ISO-talet är ointressant

zappafan skrev:

Hur många watt, hur mcket minne, hur många pixlar??
Nördar. Vakna.
Plåta!

Är det bara jag som fattade Mats som att han tyckte vi skulla ut och plåta istället för att gräva ner oss i sådant här, eller håller ni andra också på bara för att jävlas.

 

[Galaxens President]

Oj det här blir mitt fjärde inlägg i rad. Ni andra kanske redan gått iväg för att fota istället

 

[MagnusG]

Att klyva hår kan vara ett nöje i sig
Ska se om jag kan plita ner lite mer utan att ha tagit dagens första kaffe.

Jag skulle hävda att dagens konsumentsensorer inte är helt optimerade, men ganska så nära. Det finns och jag har arbetat med sensorer som varit så gott som helt begränsade av fotonbruset, och det är inte svårt att konstuera en väldigt bra sensor även om det blir allt svårare desto mer perfekt man vill ha den. Därför borde moderna sensorer ligga ganska nära.

Temperaturen varierar på sensorn, även om det handlar om små variationer. Men du har rätt, det borde snarare vara fluktuationerna som en temperatur för med sig som man menar och märker, dvs det blir man av med vid kylning.

Gällande SNR, jag skippade några steg i härledningen där. SNR behöver väl inte vara kopplat till effekt, utan bara till hur stor signalens nivå är i förhållande till bruset? Rätta mig gärna om jag har fel, vi har inte gått in så noga på exakta benämningar i kurserna jag har läst.

FAN!! Ser att jag skrivit helt åt fanders. SNR ÖKAR såklart med roten ut antalet mottagna fotoner, inte minskar. Den sista meningen jag skrev här innan är fel: "Dvs att SNR, det som vi uppfattar, minskar med roten ut mottagna antalet fotoner för en insignal."

Men åter till SNR.
Vid mätningar av den här typen:
antal = N <--signal
standardavvikelsen = sqrt(N) <--noise
SNR = N / sqrt(N) = sqrt(N)
dvs ökande med roten ur antalet.

Hoppas det redde ut någonting, egentligen kanske jag borde rota upp böckerna istället för att dra det ur minnet såhär =)

 

[MagnusG]

..tänkte bara poängtera att det i många fall inte är så många fotoner som vart sensorelement tar in, mängden är helt klart möjlig att räkna. Därför spelar fotonbruset större roll än vad man kan tro.

 

[Maverick]

Rätt intressant att se att folk lägger ner så mycket energi på att reda ut vad brus egentligen är medan Kims betydligt mer allvarliga inlägg om att exponeringen tydligen skiljer mellan olika kameror knappt noteras

Jag antar att skillnaderna inte är så stora för då skulle det ju bli helt omöjligt att använda en ljusmätare...

/Maverick
(Som är supertrött idag)

 

[Galaxens President]

Vem var det som fes? ;o) (förlåt Fredrik jag kunde inte låta bli, Jag bemötte även kims inlägg om ljusmätare, olika ljusmätare är olika kallibrerade för olika tillverkare vilket jag finner mindre intressant än fotonräknare och moderna sensorer)

Magnus,

signal=N (antalet fotoner/tidsenhet)
brusvarians=s^2
SNR brukar alltid skrivas som ett effektförhållande i och med att signaler i regel varierar med tid eller annan storhet (t.ex. spatiella signaler i bilder)
SNR=N^2/S^2
SNR är alltså proportionerlig mot antalet fotoner i kvadrat.

Varför har du N i uttrycket för standardavvikelsen för bruset? Om du har kvantiseringsbrus pga lågt fotonantal borde standardavvikelsen för bruset minska med att antalet fotoner ökar. I ditt uttryck ökar standardavvikelsen med fotonantalet. Du har använt samma tecken för två olika saker och sedan förkortat ändå.

Jag visste att det fanns fotonräknare men jag trodde inte dagens konsumentsensorer var så känsliga men de kanske de är. Varje sensorelement är ju som sagt rätt litet idag.

 

[MagnusG]

Rickard, jag måste nog ta och hålla med dig. Har bara ett mycket starkt minne av att det ska vara som jag skriver, iallafall i det här fallet, även om det kan bero på förenklingar. Tror jag får lov att återkomma när jag har kollat upp det nämare. Ska iväg till ett bibliotek nu och hjärntvätta mig än mer inför fredagens tenta..

Återstår bara att önska en trevlig dag

btw, den där fotonbrusbegränsade sensorn jag nämnde innan, på den betedde sig iallafall antalet fotoner som SNR^2. Men som sagt är, ska kolla lite närmare.

 

[Galaxens President]

MagnusG skrev:

btw, den där fotonbrusbegränsade sensorn jag nämnde innan, på den betedde sig iallafall antalet fotoner som SNR^2. Men som sagt är, ska kolla lite närmare.

Måhända är det något annat fenomen som är mer avanserat än det vi kikat på här som ger ett sådant beteende, men rent logiskt tycker jag det borde vara så att SNR beter sig som antalet fotoner i kvadrat. Det är ju så att säga SNR som ges på antalet fotoner och inte tvärt om.

Lycka till med tentaplugget

 

[eatfrog]

Galaxens President skrev:
avanserat

Kul hur du skrev just 5 inlägg jag inte förstod ett jota av men misslyckas med att stava till 'avancerat'. ;-)
Kanske du är som dendär snubben i Rainman?

/Henri

 

[Galaxens President]

eatfrog skrev:
Kul hur du skrev just 5 inlägg jag inte förstod ett jota av men misslyckas med att stava till 'avancerat'. ;-)
Kanske du är som dendär snubben i Rainman?
/Henri

Javisst, jag är jävligt bra på att räkna tandpetare också

 

[zappafan]

Just det!

sagan skrev:
Olika digitala kameror ger olika slutartider vid samma ISO, vilket komplicerar saken.
I det här exemplet så ger canonkameran nästan dubbelt så snabba slutartider som sony, olympus och pentaxkameran vid samma ISO:
http://www.dpreview.com/reviews/canong6/page14.asp

Var faktiskt detta jag menade, egentligen.
Även om jag lyckades svamla till det ordentligt.
Detta tycker jag är en viktig aspekt.
Jag har aldrig sett någon ta upp detta innan, jag ville bara belysa det, men misslyckades totalt

Sen tror jag givetvis att utvecklingen kommer fixa till detta i framtiden, men där är vi inte ännu.

 

[Jorek]

Danyael_x, eh, jo.. jag känner till det det där med med Big Bang och astronomiskt brus, men jag ville förklara brus och signal/brusförhållande på ett enkelt och snabbt sätt och då är radiojämförelsen ypperlig!
Du motbevisade mig inte, kom igen!

 

[maxzomborszki]

Maverick skrev:
Rätt intressant att se att folk lägger ner så mycket energi på att reda ut vad brus egentligen är medan Kims betydligt mer allvarliga inlägg om att exponeringen tydligen skiljer mellan olika kameror knappt noteras

Olika filmer som soppats i olika framkallare kan också skilja. Sök på nätet så får man se fullt av fotografer som anser att en viss film ska exponeras efter ett visst EI när man soppar den på ett visst sätt och en annan film med ett annat EI. Trots att de kan vara uppmärka med samma ISO-tal. Om variationen är större på digitalsidan vågar jag inte uttala mig om.

Missminner jag mig inte så finns det en standard för ISO-talen på digitalkameror (liksom det finns en för film). Sen är det en annan femma om standarden följs. Men för att komplicera det hela finns det ofta toleransnivåer. När det gäller standarden för ljusmätare (såväl de som mäter reflekterande som infallande ljus) har ett visst tillåtet "glapp".

Sedan är det lite tråkigt att en visst kamera diffar ett helt steg (i testet var det -1/3 till +2/3 från angivet värde). Men hur många exemplar testade de på DPReview? Någon som vet? För måndagsexemplar finns ju...

 

[maxzomborszki]

maxzomborszki skrev:
Missminner jag mig inte så finns det en standard för ISO-talen på digitalkameror (liksom det finns en för film).

Jag mindes rätt, standarden heter tydligen 12232 och finns att köpa från ISO. Troligen är den liksom alla standarder alltför ohemult dyr för att jag skulle bry mig. Kodak har ett (tyvärr mycket) kortfattat dokument (MTD/PS-0234) som är lite mindre tekniskt och tar upp detta samt nämner ovan nämnda standard.

 

[kaw]

maxzomborszki skrev:
Kodak har ett (tyvärr mycket) kortfattat dokument [...]

Det räckte gott för mig i alla fall, förstod ändå inget annat än siffrorna 106 och 170 procent. Jag tycker det är lite konstigt att ingen tittar på och publicerar denna egenskap hos olika kameramodeller. Och mer konstigt tycker jag det är att inte kameratillverkarna placerar exponeringen +/- noll i RGB-värdet 118 som för en gamma 2,2-specad färgrymd motsvarar 18% grått.