Många (flera) pixlar inte alltid bara onödigt

[Anders Östberg]

Brus ger ett subjektivt intryck av mer detaljer i bilden, vilket kan lura en att tro att den har högre upplösning och är skarpare än den är. Det kan t.ex. användas för att få en fågel att se mer detaljerad ut än den är, speciellt om man samtidigt selektivt tar bort bruset från bakgrunden.

 

[macrobild]

Var och en kan ta ner utsnitt från 1600iso rawfil från K20d och Canon från dpreview, lägg dom brevid varandra , se nedan.
Skilnad kan ses i utsmetning, detaljnivå.
Pentaxbilden har klart lägre detaljnivå vilket kan ses vid siffrorna trots högre upplösning.Utsmetning.
Notera också att Canonkameran med 12 miljoner pixlar har likvärdig upplösning som K20d.
http://www.dpreview.com/reviews/pentaxk20d/page33.asp

 

[macrobild]

bilden kommer här, en markant skilnad. Jag fick samma intryck när jag testade 40d mot K20d på 3200iso, dvs utsmetning och detaljer försvann, presenterat i pentaxtråden.

 

[Richardj]

Lite kommentarer från en lekman:

Jag anser att John är ganska nära i sitt resonemang, men att han har ändå har fel då han försummar en del detaljer.

För att sensorn med fler pixlar ska vara lika bra som sensorn med färre större pixlar krävs samma fill-factor vilket antagligen är en omöjlighet med samma tillverkningsteknik.

Även om man kan tillverka två sensorer med samma fill-factor måste de även ha samma ackumulerade brus i förstärkarna, i själva verket får sensorn med fler pixlar mer ackumulerat brus just för att varje pixel har sin egen förstärkare.

Eftersom förstärkarbruset och fillfactorn förbättras kontinuerligt blir det ett allt mindre problem och därför kan sensorerna göras med mindre pixlar.

Sen för att kasta en sten till i glashuset förstår jag inte alls att det är så svårt att förstå att flera små pixlar TILLSAMMANS kan ge lika bra dynamiskt omfång (DR) som en stor pixel. Detsamma gäller brusförhållanden. Det som sätter gränsen här är återigen att varje pixel har sin egen förstärkare som bidrar med lite brus.

 

[macrobild]

Om du binder ihop exv 4 st små pixlar , pixelbinning så får du förbättrad signalnivå men då minskar du upplösningen.Detta är ett alternativ som kanske redan kommer med 24 milj pixlar kamerorna, vem vet.

Jag ser ingen som helst vits med ett stort antal små ensklda pixlar med vardera låg signalnivå.

Det är heller ingen vits att göra pixlarna för små med den upplösning flera objektiv uppvisar, flera klarar inte dagens 1dsmk2, 5d upplösning över hela ytan. Det behövs i så fall ännu bättre objektiv för att klara en ännu högre sensorupplösning.

 

[Richardj]

macrobild skrev:
Om du binder ihop exv 4 st små pixlar , pixelbinning så får du förbättrad signalnivå men då minskar du upplösningen.Detta är ett alternativ

Jag ser ingen som helst vits med ett stort antal små ensklda pixlar med vardera låg signalnivå.Du får därmed inte samma förutsättningar till utlästa elektroner ovan brusgolvet.

Det är heller ingen vits att göra pixlarna för små med dagens objektivs upplösning.

Finessen med flera små pixlar är att man har möjlighet att kompromissa mellan brus och upplösning. Pixelbinning är antagligen mest effektivt redan vid avläsningen, men kan ju göras när som helst i efterhand också.
Men som du säger ger det inte så mycket om inte optiken hänger med.

Sen undrar jag om du möjligen har förväxlat testbilderna i ditt förra inlägg då dom är raka motsatsen till bilderna på dpreview.com. Om inte skulle det vara intressant att förstå hur resultaten kan bli så motsägelsefulla. Se Leif Bengths inlägg tidigare.

 

[photodo]

Tricket är att bland signalerna skilja brus från verklig detalj. Pentaxen har förmodligen aggresivare brusreducering som även tar kål på en del detaljer.

 

[macrobild]

nej dom är inte förväxlade, det är raw delförstoring
hämtade från dpreview.Bengts exempel är jpg ut från kameran

 

[macrobild]

Problemet med brus/detaljupplösning och en utvärdering är att det är svårt att få en rättvis utförd sådan. Förutom hela avfotograferingsproceduren, testmotiv,stativ, belysning, objektivval, nerbländning,utsnitt, absolut skärpeplan så tillkommer uppräkningen av bilden i kameran, olika brusreduceringar eller med rawkonverterare.
Till detta kommer tillverkarens påverkan av rawfilen redan på sensornivå mm mm.

tänk om Pentax hade samma uppbyggda sensor 14 miljoner pixlar på en 24x36 mm stor sensor och med den yta det skulle medföra av varje enskild pixel/filfactor.Nästan 8 mikrometer pixelyta istället för ca 5,2 .Om Samsungs /Pentax uppgifter stämmer , att de har ökat filfactor jämfört med andra, Sony, Canon, dvs reducerat ner elektroniken , minskat djupet på brunnarna så skulle det vara en direkt konkurrent till D3 vad det gäller höga isoegenskaper om de i övrigt är lika duktiga som Nikon - eller hur ?

 

[photodo]

Richardj skrev:
För att sensorn med fler pixlar ska vara lika bra som sensorn med färre större pixlar krävs samma fill-factor vilket antagligen är en omöjlighet med samma tillverkningsteknik.

Varför skulle de behöva ha samma fillfactor? Fillfactorn är betydelsefull eftersom den bestämmer ytan för det ljuskänsliga kislet inom en given pixelpitch. Och ytan begränsar well capacity som i sin tur sätter den övre gränsan för pixelns DR.

Sen för att kasta en sten till i glashuset förstår jag inte alls att det är så svårt att förstå att flera små pixlar TILLSAMMANS kan ge lika bra dynamiskt omfång (DR) som en stor pixel.

Jag begriper inte att det är så svårt att förstå att många små pixlar med litet DR inte kan få samma höga DR som en stor pixel. Tror ni på allvar att DR för sensorn ökar linjärt med antalet pixlar? Att 4 små pixlar ger en viss ökning av DR, att 8 små pixlar ökar DR ytterligare, att 16 små pixlar ökar DR ytterligare igen, o.s.v.
Den undre gränsen för DR är brusgolvet. När man ökar pixelfrekvensen så minskar bruset. Skriv ut en brusig bild jättestort och du ser bruset. Skriv ut samma bild i litet format och bruset syns inte längre. Pixelfrekvensen har ökat. Det spelar ingen roll om du utgått från en bild med stora eller små pixlar. Sedan är det så klart så att bilden med många fler små pixlar i utskrift har en högre pixelfrekvens, men detta har inte någon avgörande betydelse för sensorns DR.
När Kodak säljer Tri-X i småbild, mellanformat, 4x5" och 20x24" så anger man inte olika DR för de olika formaten. Man anger heller inte olika ISO för formaten. Självklart! Silverkristallerna som fångar ljus i filmen tittar sig inte först omkring för att se hur många "kompisar" det finns på filmytan innan de beslutar sig för hur de skall reagera på ljuset.
Under brusgolvet har vi noll i signal. En pixel med stor kiselyta höjer den övre gränsen för DR och därmed hela DR. Och därmed användbart ISO. Låt oss jämföra fallen med "min" D3 och Johns Panasonic. D3 med en pixelyta på 72 och Panasonic på 4. Låt oss anta att fillfactorn är densamma eftersom vi inte vet något om det, då vinner D3 mer än fyra steg i höjt DR-tak.
Låt oss anta att D3-pixeln kan hålla 64000 elektroner. Detta motsvarar i bild en högdager vid lägsta ISO =200. Lägsta ISO för Pana är väl 100. De pixlarna håller då 8000 e (4 steg mindre). Låt oss nu se hur många elektroner en mörk skuggdetalj för ISO 1600 motsvarar. Vi räknar med ett motivomfång på 8 steg. Det blir 63 elektroner för D3 och 4 elektroner för Panasonic. Gissa vilken kameraelektronik som har lättast för att sortera bort slumpmässigt brus.
Bigger is verkligen Better!

 

[Photocon]

Varför har de bytt?

2 kollegor har bytt system från Canon till Nikon och även berättat att någon eller några bildbyråer gjort detsamma.

Orsaken anges till till D3:s utmärkta DR, låga brus vid höga iso damt mångsidighet. De kameror som bytts ut har varit 1DMkII, 1DsMkII. Man menar att man även i studio får bilder i klass med 1DsMkII samtidigt som den är en vassare actionkamera som fixar fotografering i befintligt ljus bättre när högiso behövs.

Vidare har en kompis behållt sina 20D och 30D efter att ha testat 40D eftersom de för hans behov inte tillför något speciellt vad gäller mindre brus och DR. Bara en nästan omärklig detaljförbättring. Han sade sig inte behöva det bättre AF-systemet i 40D eller liveview.

De kollegor som bytte sina 1DsMkII har gått från fler pixlar till färre större och fått bättre resultat i flera fall och likvärdigt i andra.

I fallet 20D/30D vs 40D handlar det om färre men större pixlar på samma sensoryta också.

Även om det skiljar en viss tids "utveckling" mellan de uppräknade kamerorna tycker jag att frågan varför de bytt är närmast retorisk.

Underförstått: Större pixlar skapar bättre förutsättningar och mindre begränsningar. Eller som vissa uttrycker det: Bigger is better.

Slutligen har jag ff inte fått någon bekräftelse på att en 35-optik generellt ska klar 27mp från en FF-kamera. Tror inte på påståendet utan hävdar att minst 90% av dagens optiker knappt fixar 12-14 mp från en FF i bästa fall.

Men det är min egen erfarenhet och jag kan inte slänga mig med så fina tekniska termer. Jag kör fortfarande enl devisen "jag tror på det jag kan se" (såväl på skärm och utskrift).

Mvh/Lennart

 

[Mikke Sandberg]

Peter-L skrev:

Jag upplever att det finns två "säljargument" idag...... Antal Pixlar, och Vädertätning... Eller???

Det finns ett till, stavas fullformat... ALLT annat är SÅ uselt! Suck...

 

[elbe]

papi skrev:
...
Ja du skall få filerna om jag dem kvar Bength....

Har du filerna kvar så väntar jag fortfarande!..

Var på väg att skriva ett utförligare svar på Patriks Pihls inlägg men ser att Miakel Risedal rätat ut de mesta. Tack Mikael! och tack även för de tester och den kunskap du levererar här på FS.

/Leif

 

[nick_74]

Här är två bilder med klart synligt brus:
http://www.flickr.com/photos/nick_74/2479758621/in/set-72157604532921015/
http://www.flickr.com/photos/nick_74/2558417461/

Båda tagna med en Canon EOS 1DmarkIII, grodan vid ISO1250 och lejonet vid ISO 800 båda har synligt brus i enfärgade områden om man ser på bilden i orginalstorlek.
Lejonet i de mörka områdena och grodan i den gröna bakgrunden. men i detaljerade områden som grodans öga och lejonets ansikte så är bruset knappt synligt/störande. Det här bruset hade varit lätt att ta bort i PS med tex noiseware utan att några detaljer gått förlorade.

Min åsikt är att bildkvaliten blir bäst med en kombination av hög upplösning bra dynamiskt omfång och goda ISO egenskaper.
Ni som antyder att D3:s ledning i bildkvalitet beror på att den bara har 12 MPix ni inser väl ändå att det bara är en tidsfråga innan Nikon släpper en FF med högre upplösning (kanske redan i höst) tror ni då att denna kommer ha sämre bildkvalitet?
Det optimala är att sensorn klarar av att teckna lika hög upplösning som den bästa optiken klara av att ge där är vi inte än så därför kommer tillverkarna också att fortsätta öka antalet pixlar.(vilket i sin tur kommer betyda att framtida objektiv kommer få bättre detaljåtergivning)

 

[interpix]

macrobild skrev:
Var och en kan ta ner utsnitt från 1600iso rawfil från K20d och Canon från dpreview, lägg dom brevid varandra , se nedan.
Skilnad kan ses i utsmetning, detaljnivå.
Pentaxbilden har klart lägre detaljnivå vilket kan ses vid siffrorna trots högre upplösning.Utsmetning.
Notera också att Canonkameran med 12 miljoner pixlar har likvärdig upplösning som K20d.
http://www.dpreview.com/reviews/pentaxk20d/page33.asp

Visa gärna var du hittar ISO 1600 raw på DPR? Jag hittar den iaf inte.

Är inte dina exempel i inlägget jpeg?

För att återgå till jämförelsen mot 450D så ger K20D bättre upplösning i raw. Jag tog hem 100% cropet på träden (raw) och likställde ´dessa i storlek och kontrast, K20D har faktiskt snäppet bättre upplösning även om det saknar relevans för den här tråden.

 

[interpix]

elbe skrev:
Har du filerna kvar så väntar jag fortfarande!..

/Leif

Har du bråttom kan du maila och fråga Anders Jonsson från den aktuella tråden. Jag har inte tid att leta upp dem nu.

 

[elbe]

papi skrev:
Har du bråttom kan du maila och fråga Anders Jonsson från den aktuella tråden. Jag har inte tid att leta upp dem nu.

Sitter själv fast i ett jobb just så du kan skicka när du får tid...

 

[Photocon]

nick_74 skrev:

Min åsikt är att bildkvaliten blir bäst med en kombination av hög upplösning bra dynamiskt omfång och goda ISO egenskaper.

Ni som antyder att D3:s ledning i bildkvalitet beror på att den bara har 12 MPix ni inser väl ändå att det bara är en tidsfråga innan Nikon släpper en FF med högre upplösning (kanske redan i höst) tror ni då att denna kommer ha sämre bildkvalitet?

Det optimala är att sensorn klarar av att teckna lika hög upplösning som den bästa optiken klara av att ge där är vi inte än så därför kommer tillverkarna också att fortsätta öka antalet pixlar.(vilket i sin tur kommer betyda att framtida objektiv kommer få bättre detaljåtergivning)

Punkt 1: Finns nog ingen som hyser någon annan åsikt. Frågan är var brytpunkten finns idag utan att det blir avkall på någon av de faktorerna.

Punkt 2: D3/ Det handlar inte bara om 12mp på en stor sensoryta utan även en bra signalbehandling som i kombination med hyfsade optiker just verkar tangera brytpunkten dun nämner i punkt 1.

Självklart kommer Nikon att öka pixelantalet i en kommande modell mycket snart. Logiskt sett om Nikon inte hittat någon ny revolutionerande sensorteknik och processor är jag säker på att DR och brusfrihet kommer att begränsas ganska radikalt. Vid lägre ison och med högsta kvalitet på linserna blir det säkert en bra kamera, men enligt vad jag tror utan den kombination du anger under punkt 1.

Din 3:e punkt är intressant. Som du själv antyder finns inte den optiken idag. Därför syns det mig lite fånigt av tillverkarna att spränga in pixlar i "onödan". Som att elda för kråkorna och ändå få lägre temperatur.

I pixelracet ligger ett vansinne som först och främst handlar om ordningsföljd. Fabrikanterna borde skapa de optikerna som fixar 16-24 mp FÖRST innan man börjar gödsla med megapixlar i kameror som hinner bli "omoderna" innan vi ser dessa objektiv som troligtvis hamnar på väldigt höga priser.

D3:s ledning beror enligt min åsikt på att den i dagsläget just svarar upp mot dina önskemål i punkt ett. Jag citerar dig: "Min åsikt är att bildkvaliten blir bäst med en kombination av hög upplösning bra dynamiskt omfång och goda ISO egenskaper."

Därtill gör D3 just detta med många av de optiker som finns på marknaden i dagsläget. Även fast det är på gränsen att även de dyrare optikerna matchar sensorn fullt ut.

Mvh/Lennart

 

[photodo]

nick_74 skrev:
Min åsikt är att bildkvaliten blir bäst med en kombination av hög upplösning bra dynamiskt omfång och goda ISO egenskaper.

Håller med. Det är bättre att vara rik och frisk än fattig och sjuk.

Ni som antyder att D3:s ledning i bildkvalitet beror på att den bara har 12 MPix ni inser väl ändå att det bara är en tidsfråga innan Nikon släpper en FF med högre upplösning (kanske redan i höst) tror ni då att denna kommer ha sämre bildkvalitet?

Jag är helt övertygad om att en sådan kamera kommer att få lägre DR och att den inte kommer att fungera vid lika höga ISO. Av förklarliga skäl. Den kommer att vara avsedd för en annan typ av fotografering där höga ISO inte är lika viktigt. Men jag tror att man kommer att hålla fast vid den godbit till sensor som man redan har ett tag till.

Det optimala är att sensorn klarar av att teckna lika hög upplösning som den bästa optiken klarar av att ge där är vi inte än så därför kommer tillverkarna också att fortsätta öka antalet pixlar.(vilket i sin tur kommer betyda att framtida objektiv kommer få bättre detaljåtergivning)

Bildens upplösning blir aldrig högre än den svagaste länken. Det finns alltid en flaskhals. Oftast tror jag att flaskhalsen är fotograferingstekniken. De extremt högupplösta sensorerna kräver en kamera på stativ, optimal objektivkvalitet inställd på optimal bländare. Ändå klarar objektiven idag ofta inte av att matcha sensorupplösningen. Detta gäller med stor sannolikhet samtliga kameror med små sensorer på mer än 10 Mp. Det gäller även många av de objektiv som Canon har till sin EOS1DsMk3. När Nikon kommer med sin 24 Mp så kommer många av deras objektiv också att visa upp svagheter.

 

[AndyK]

Hur många "pixlar" har ett 135-negativ alt. 135-dia? Har läst det någonstans, men hittar inte var.
Mest så att man kan jämföra med 100 års erfarenheter...