Många (flera) pixlar inte alltid bara onödigt

[joand]

photodo skrev:
Även fotonbrus kan bli störande, och det är högre för mindre pixlar. Vad är det som säger att läsbruset minskar med mindre pixlar?

Fotonbruset relativt pixelns maxnivå *ska* öka när pixelstorleken minskar. I absoluta mått mätt ska fotonbruset halveras per pixel när pixelstorleken minskar med en faktor fyra. Det betyder att det relativt pixelns maxnivå har fördubblats. Den totala effekten på sensorn är plus minus noll, förutsatt att andra faktorer är oförändrade.

Det visar sig att läsbrus också följer liknande lagar. Till skillnad från fotonbruset så är det dock möjligt för läsbruset att mer än halveras när pixelstorleken minskar med en faktor fyra, och i så fall har man totalt sett tjänat på att minska pixelstorleken.

Varför läsbrus beter sig som det gör har jag ingen aning om. Jag bygger det jag säger på andras mätningar och beräkningar.

 

[photodo]

Ett objektiv av en given kvalitetsklass har en upplösningspotential som skulle kunna uttryckas i ett antal megapixlar (MP). Ett normalobjektiv med kort brännvidd för en liten sensor klarar av att teckna ut ungefär samma antal MP som ett längre normalobjektiv för en större sensor.
När sensorstorleken ökar, med samma MP, blir också pixlarna större. När pixlarna blir större ökar även DR vid samma upplösning.
Om vi däremot tänker oss en 24x36-sensor avsedd för frihandsfotografering – press och reportage – så begränsas upplösningen av fotograferingstekniken. Man behöver då inte gödsla med pixlar, utan prioritera DR och och ISO i stället. För studiokameran där man kan välja objektiv, bländare och stativ, och där man inte är lika beroende av höga ISO, då kan det vara en fördel med fler pixlar.

 

[elbe]

Jag har följt den där "chip designern", som står bakom dokumentet "The Megapixel Race" (se föregående sida), på dpr och läst hans inlägg där.

Han skriver bl.a. följande:

"(If we consider the noise to signal ratio then the small photosites of small sensor cameras have much poorer performance, summing the signal from enough photosites to equal the area of the D-SLR photosite to make the signals equal results in an increase in read noise by the square root of the number of sites summed.)"

Se denna länk:

http://forums.dpreview.com/forums/read.asp?forum=1032&message=28381089

Här finns lite mer i samma tråd från han:

"Read noise becomes relatively *larger* as pixel size decreases."

Se denna länk:

http://forums.dpreview.com/forums/read.asp?forum=1032&message=28364829

Hans tankar om AA-filter och optiks upplösning, moarie, pixelstorlekar mm kan man ta del av här (oxå samma tråd):

http://forums.dpreview.com/forums/read.asp?forum=1032&message=28365005

Jag har spenderat någon timme med att följa hans resonemang på dpr. Intressanta inlägg om ungeför de vi resonerar om här.

"chip designer" på dpr:
http://forums.dpreview.com/forums/postersprofile.asp?poster=hiixiwilhvij

 

[alf109]

photodo skrev:
Ett objektiv av en given kvalitetsklass har en upplösningspotential som skulle kunna uttryckas i ett antal megapixlar (MP). Ett normalobjektiv med kort brännvidd för en liten sensor klarar av att teckna ut ungefär samma antal MP som ett längre normalobjektiv för en större sensor.
När sensorstorleken ökar, med samma MP, blir också pixlarna större. När pixlarna blir större ökar även DR vid samma upplösning.
Om vi däremot tänker oss en 24x36-sensor avsedd för frihandsfotografering – press och reportage – så begränsas upplösningen av fotograferingstekniken. Man behöver då inte gödsla med pixlar, utan prioritera DR och och ISO i stället. För studiokameran där man kan välja objektiv, bländare och stativ, och där man inte är lika beroende av höga ISO, då kan det vara en fördel med fler pixlar.

Jag vet att du mätt upp och testat många objektiv. Det skulle vara kul att veta hur hög upplösning ett låt säga nikon 50/1,4D nedbländat till 5,6 (eller optimal bländare) klarar av. Alltså lite förenklat hur många pixlar behövs på småbildsformatet för att fullt ut matcha en bra optik? Vidare skulle det vara kul att höra hur aa filter och liknande påverkar den faktiska upplösningen? Det är ju inte så stor vits att ha tex värdens skarpaste optik om man ändå alltid kör med softfilter, jag undrar alltså om detta med aa filter funkar på liknande sätt och begränsar den teoretiska upplösningen från sensorn?
-affe

 

[photodo]

elbe skrev:
"Read noise becomes relatively *larger* as pixel size decreases."

Är inte detta tvärt emot vad John hävdar? Eller har jag missförstått något?

 

[photodo]

Mycket intressant på DPR Leif!
"Binning after amplification reduces the noise only by the square root of the number of pixels binned so the read noise increases by the square root of the number of pixels a large pixel is divided into. This is why monochrome CCDs for scientific applications normally allow pixel binning *before* any amplification."
Detta var precis vad min kompis Otto påpekade.

 

[elbe]

Ok... Inte för att jag kan säga att jag begriper mycket om pixelteknik men det är roligt att läsa och försöka förstå

 

[joand]

photodo skrev:
Är inte detta tvärt emot vad John hävdar? Eller har jag missförstått något?

Jag hoppas han menar per pixel, för i så fall är vi överens. Relativt max well capacity så ökar bruset per pixel när pixelytan minskar. Det gäller både fotonbrus och läsbrus.

Det ska det göra, enligt resonemanget om att brus är beroende på vilken skala man mäter det på.

 

[macrobild]

Efter att ha tittat på bruset och skilnaden mellan 40d och K20d så tänkte jag visa hur 5d blå kanal ser ut jämfört med Nikon D3.
Visar hela motivet och sedan utsnitt från de två kamerorna.3200 iso, 1/13 sek bl 5.6

 

[macrobild]

1.Bilderna uppräknade med camera raw, spännet (pil) kommer inte fram i 5d bilden.

 

[macrobild]

2.Skilnad ses även i denna bild, vissa linjer, strukturer försvinner i Canonbilden till vänster pga brus.
Upp till 3200iso är skilnaden förvånansvärt liten enligt min mening.
Att använda camera raw tillsammans med D3 fungerar bra upp till 3200iso, på högre iso gör Nikons egen programvara ett bättre jobb med färgbruset, vilket jag har visat i D3 tråden. Tilläggas skall att på D3 satt den 28-70/2.8 som vid jämförelse inte alls var lika skarp som 24-70 på canon 5d.

 

[macrobild]

3.Ett antal detaljer försvinner i 3200iso och 5d till vänster..Ser man till den lilla skilnad det är så tror jag vi får se en bra efterträdare till Canon 5d snart.(ryktesvis inom några veckor). Skilnaden från 3200iso och uppåt beror på att Nikon är utmärkt duktiga att hantera brus med sin programvara vilket kan ses om man räknar upp en 6400isobild med Nikons rawprogramvara och jämför resultatet med exv Camera raw..
Vissa säger att brusreduceringen internt är så bra i D3 och att det är svårt att få liknande resultat även med Nikons rawprogramvara, själv har jag inte jämfört jpg från kameran och raw.

 

[interpix]

Photocon skrev:
Äntligen får jag dra mitt evangelium igen! DA 16-50/2.8 marknadsförs av Pentax som en avancerad zoom som återger de finaste detaljer..

Då styrks min tes att de flesta optiker på marknaden inte orkar matcha de pixelstinnaste sensorerna.

Nikonkameran testades med den billigare och ljussvagare 16-85 VR.

50 linjer bildhöjd är mätbart i differens, men knappast synligt.

Om vi håller till basiso eller åtminstone iso 400 och 2 fasta likvärdiga optiker av högsta klass kanske Pentaxen i 100% kan uppvisa bättre detaljupplösning än D300 interpolerad till samma pixelantal. Men jag tvivlar. Jag har svårt att se skillnad mellan en Canon 5D och 1DsMkII när en EF 24-70/2.8 L usm använts. Även vid basiso.

Det löjliga i sammanhanget är att Pentax säljer K20D i paket sin 17-55/3.5-5.6 som knappt fixar att återge halva sensorns nominella upplösning.
Lite bättre blir det med 16-40/4 DA som också säljs i kit med K20D.

Jag är Canonanvändare med medger glatt att Nikon D3 är den mest lyckade kameran på marknaden just nu vad gäller förhållandet pixelantal/DR/lågt brus/hög detaljåtergivning.

Jag vill alltså inte till varje pris att exv en 40D skall vara bättre i brushänseende än en Pentax. hade väl istället varit roligt om K20D inneburit ett rejält genombrott.

Är du nöjd med din Pentax så gläder det mig och borde glädja dig oavsett vad andra tycker.
Själv skulle jag inte skaffa en Pentax om jag eftersträvade lågt brus vid höga ison och stor DR.

Det är bra att ifrågasätta saker och ting, men du verkar ifrågasätta varenda test som går Pentaxen emot.

Alf hade ett inlägg om att djupt troende inte är mottagligt för logisk argumentation och jämförde diskussionen mellan dig o Mikael med en mellan en ateist och en djupt religiös.

Jag är väl agnostiker. Kanske det finns någon annan potentat ett par våningar längre ned som gör att tråden verkar gå åt h-e, eller i alla fall balla ur p g a K20D vs 40D/D300/hela världen trots att Mikael och Leif lagt fram en logisk argumentation med exempel som de flesta verkar förstå.

Men det är stake i dig som fortfarande slåss för din åsikt. Nu handlar detta forum inte så mycket om åsikter för det har kommit dithän att det ska upp till bevis. Inte bara en, två eller åtta gånger.

Så min slutkläm blir återigen: Är du nöjd med din Pentax så är väl allt frid och fröjd oavsett vad vi andra tycker och tänker. Eller?

Lennart

Jag tror inte du kan styrka din tes baserat på testrsultatet från ett objektiv. I övrigt är det ju preceis det jag skriver att det krävs riktigt bra objektiv för att matcha sensorn i K20D. Pentax primes tex.

150 fler linjepar än D300 horisontellt är faktiskt runt 7 % bättre upplösning.

Systegluggen från Tokina finns testad på photozone och den inte tillhör absoluta toppskicktet står klart.

För att för att bemöta ditt dravel om troende fanatism etc så är det faktiskt så att jag inte anser min Pentax tillräckligt bra och fotograferar därför även med Olympus och Sony. och hade stått Canon på den för mig bästa kameran hade jag använt den. Hur många system nävnder du?

 

[interpix]

joand skrev:
För det första så domineras bruset i lågdagrar av läsbrus, så antal utlästa elektroner har mindre betydelse i det sammanhanget. För det andra kan detta läsbrus mycket väl variera mellan olika ISO, eftersom det beror på förstärkarkonstruktionen och vilka optimeringar man har gjort. Jag har ingen aning om hur K20D beter sig, men gör nu ett test på ISO 1600 så blir det åtminstone tyst på den här delen av debatten.

För det tredje får jag inte dina uppladdningar på egoshare att fungera. Jag har gott om plats och bandbredd och kan lägga upp alla bilder om du vill. Säg till i så fall.

Intressant och rimlig förklaring till den en olinjära karaktäristiken.

 

[interpix]

macrobild skrev:
Jag har idag testat Pentax K20d på 1600iso och 800iso och jämfört kameran mot 40d. 1600 iso 1/60sek bl 5.6

Pentaxutsnitt

Ser ut som tonkurvan är rätt olika om bilderna är lika exponerade. I övrigt skiljer sig ditt test med helt annan färgtemperarur (och påverkan på blå kanal) och redovisar inte några mellandagrar. När jag får tillfälle kommer jag testa 40D igen i olika färgtemperatur och hur bruset ser ut i hela det tonala omfånget. Även hur färgåtergivningen skiljer mellan kamerorna kan vara intressant att titta lite närmare på.

 

[interpix]

joand skrev:
För det första så domineras bruset i lågdagrar av läsbrus, så antal utlästa elektroner har mindre betydelse i det sammanhanget. För det andra kan detta läsbrus mycket väl variera mellan olika ISO, eftersom det beror på förstärkarkonstruktionen och vilka optimeringar man har gjort.

Om jag förstår det rätt skulle det betyda att en kamera/sensor med både högre läsbrus och högre signalnivå kan uppvisa en sämre brusbild upp till en viss signalnivå för att sedan bli bättre. Signalnivån är då också beroende av tex färgtemperaturen och därmed kunna vara en förklaring till skilnaderna i testresultat.

 

[macrobild]

papi skrev:
Ser ut som tonkurvan är rätt olika om bilderna är lika exponerade. I övrigt skiljer sig ditt test med helt annan färgtemperarur (och påverkan på blå kanal) och redovisar inte några mellandagrar. När jag får tillfälle kommer jag testa 40D igen i olika färgtemperatur och hur bruset ser ut i hela det tonala omfånget. Även hur färgåtergivningen skiljer mellan kamerorna kan vara intressant att titta lite närmare på.

jag redovisar gärma mellandagar, förfaringssättet ,inlagda tonkurvor är detsamma från Camera raw i båda bilduppräkningarna.
Jag kan gå igenom, deklarera alla stegen så du förstår.

K20d har sämre signal, mer brus, sämre detaljåtergivning jämfört med en 40d från 3200iso ner till ca 800iso. Varje steg är deklarerat.Även i 800iso ser man mer brus i K20d, detta ses extra tydligt om man vill justera bilden och lätta upp exv skuggor för att återge detaljer i skuggområdet vilket är ett vanligt förfaringssätt när man arbetar med bilder.

 

[macrobild]

Grå yta från 40d och K20d.K20d brusar så kraftigt i 3200iso att den blå kanalen inte kan kompensera för att återge grå ytan grå , än värre blir det ner mot det svarta pga ännu sämre signalnivå.

 

[fjalstal]

Tråden börjar bli som när halvblinda räknar sandkorn på nån meters håll... ;D

Fast skit samma: Canon har fortfarande snyggastlogotyp

Inget hittills i tråden har gjort mig till anhängare av en eller andra kameramodellen, utan ger mig lust att ta ut min åldriga Zeiss Ikon och ta en rulle 120-film.

 

[Photocon]

papi skrev:
Jag tror inte du kan styrka din tes baserat på testrsultatet från ett objektiv. I övrigt är det ju preceis det jag skriver att det krävs riktigt bra objektiv för att matcha sensorn i K20D. Pentax primes tex.

150 fler linjepar än D300 horisontellt är faktiskt runt 7 % bättre upplösning.

Systegluggen från Tokina finns testad på photozone och den inte tillhör absoluta toppskicktet står klart.

För att för att bemöta ditt dravel om troende fanatism etc så är det faktiskt så att jag inte anser min Pentax tillräckligt bra och fotograferar därför även med Olympus och Sony. och hade stått Canon på den för mig bästa kameran hade jag använt den. Hur många system nävnder du?

Jo, jag anser att det styrker min tes som går ut på att de flesta objektiv inte matchar de pixeltätaste sensorerna när det gäller upplösning.

Att sedan en glugg ur Pentax sortiment för 8000:- c:a inte fixar det talar för sig självt liksom att K20D säljs i kit med optiker av "lägre" klass än just 16-50/2.8 DA.

Men oavsett systermodellen från Tokinas omdömen: Varför testas inte kameran med en typ en fast macroglugg isåfall?

Vad jag upptäckt rent praktiskt och inte läst mig till är att en kameras grundegenskaper (både bra och dåliga) märks oavsett vilken optik man använder. Bättre optik förstärker bara såväl kamerans förtjänster och brister.

Sedan tycker jag intensivt illa om när någon avfärdar andras åsikter som "dravel". Dessutom underströk jag ett citat (vilket jag angav) från en annan forumdeltagare. Vill du debattera med mig får du hyfsa språkbruket. Annars blir inläggen obesvarade.

Du skriver att du inte anser din Pentax tillräckligt bra. Tråkigt! Men varför använda Olympus och Sony då också när du ganska starkt antyder att en bättre optik gör Pentaxen rättvisa? Är det inte bättre att lägga pengarna på sådan istället för 2 ytterligare system?

Vet inte vad för relevans frågan om hur många system jag använder har. Men okej, jag använder huvudsakligen Canon, men har också ett litet sidosystem av märket Nikon. Orsaken till att jag då och då använder Nikon är att jag har en skadad högerarm (obotligt) som påverkar nerverna i höger hand. Nikons ergonomi är ibland bättre för mig än Canons. Beror på vilka fotograferingsituationer det handlar om.

Det var därför jag också testade Pentax som med grepp låg bra till ergonomiskt för mig. Tyvärr blev jag mycket besviken på K10D:s bildresultat. Kameran har/hade många unika finesser. Synd att Pentax intekunde gjort den mer komplett.

Lennart