Myterna om brus

[lasse-s]

Tenk deg denne situasjonen:
Du sitter ved midtlinjen på en fotballbane og skal ta bilde av en straffesituasjon. Du vil ha både skytter og keeper skarpe, derfor behøver du ca. 11 meter dof. Lukkerhastighet må minst være 1/1000 sekund for å fryse bevegelse. Du kan bruke din digitalcompakt på ISO 100 eller din dslr på ca. ISO 800 for å løse jobben. (lengre brennvidde, mindre blender, samme motivutsnitt).
Hva gir minst brus?

 

[arli]

Jag kan inte låta bli att förvånas över hur lite som har hänt sedan
1700-talet då följande visdomsord angående noggranna mätningar nedtecknades:

--------

Robert Burns' (1759-1796) Hog-Weighing Method:

(1) Get a perfectly symmetrical plank and balance it across a sawhorse.
(2) Put the hog on one end of the plank.
(3) Pile rocks on the other end until the plank is again perfectly balanced.
(4) Carefully guess the weight of the rocks.

--------


Ni har väl vid det här laget kommit fram till plankans och sågbockens
egenskaper i diskussionen. Hur utvärderingen av brusegenskaperna ska ske
kommer kanske i de följande 19 sidorna.


Några kommentarer:

Ingen har nämnt (sensor)temperaturens inverkan på bruset, Fy skäms!

Ni diskuterar "brus" som ett samlat begrepp där alla de olika källorna
aldrig nämns eller diskuteras i detalj.

Hur resultatet ska utvärderas verkar inte alls vara intressant. Ska ni, i
likhet med sista steget i Robert Burns metod, kika på bilderna och avgöra
vilken som har lägst brus? Har ni kalibrerat ögonen nyligen?

I andra sammanhang där brusmätningar görs används signaler som inte är
stokastiska (slumpmässiga) och som är lätta att skilja från bruset (eller
så kan man använda en annan känd och styrbar bruskälla men oftast bara i
radiosammanhang).

Hela upplägget med samma motiv, samma ljusmängd till olika sensorer och
däremellan lite blandade glasbitar går inte att få till helt enkelt.
Inget motiv (ofokuserad, jämn yta) med variabel ljusstyrka justerad för samma
exponering eller en enkel gråskala fungerar och resultaten går att jämföra.

 

[LGK]

lasse-s skrev:
Tenk deg denne situasjonen:
Du sitter ved midtlinjen på en fotballbane og skal ta bilde av en straffesituasjon. Du vil ha både skytter og keeper skarpe, derfor behøver du ca. 11 meter dof. Lukkerhastighet må minst være 1/1000 sekund for å fryse bevegelse. Du kan bruke din digitalcompakt på ISO 100 eller din dslr på ca. ISO 800 for å løse jobben. (lengre brennvidde, mindre blender, samme motivutsnitt).
Hva gir minst brus?

Bra! ett sådant test skulle jag vilja ha som sagt.

/L

 

[LGK]

arli skrev:
Jag kan inte låta bli att förvånas över hur lite som har hänt sedan
1700-talet då följande visdomsord angående noggranna mätningar nedtecknades:

--------

Robert Burns' (1759-1796) Hog-Weighing Method:

(1) Get a perfectly symmetrical plank and balance it across a sawhorse.
(2) Put the hog on one end of the plank.
(3) Pile rocks on the other end until the plank is again perfectly balanced.
(4) Carefully guess the weight of the rocks.

--------


Ni har väl vid det här laget kommit fram till plankans och sågbockens
egenskaper i diskussionen. Hur utvärderingen av brusegenskaperna ska ske
kommer kanske i de följande 19 sidorna.


Några kommentarer:

Ingen har nämnt (sensor)temperaturens inverkan på bruset, Fy skäms!

Ni diskuterar "brus" som ett samlat begrepp där alla de olika källorna
aldrig nämns eller diskuteras i detalj.

Hur resultatet ska utvärderas verkar inte alls vara intressant. Ska ni, i
likhet med sista steget i Robert Burns metod, kika på bilderna och avgöra
vilken som har lägst brus? Har ni kalibrerat ögonen nyligen?

I andra sammanhang där brusmätningar görs används signaler som inte är
stokastiska (slumpmässiga) och som är lätta att skilja från bruset (eller
så kan man använda en annan känd och styrbar bruskälla men oftast bara i
radiosammanhang).

Hela upplägget med samma motiv, samma ljusmängd till olika sensorer och
däremellan lite blandade glasbitar går inte att få till helt enkelt.
Inget motiv (ofokuserad, jämn yta) med variabel ljusstyrka justerad för samma
exponering eller en enkel gråskala fungerar och resultaten går att jämföra.

Du har rätt Arne, vi är inte ens överrens om 1),,,
Jag tycker vi börjar med detta, Jag tycker att det är viktigt att sortera bort bruset som tillkommer pga att vi har ett kortare skärpedjup. Därefter kan vi enligt mig jämföra bruset från sensorerna som förstås fortfarande består av flera olika bidrag.

Jag förstod inte heller här om du håller med mig eller inte?

/L

 

[LGK]

Fabian.Gafvelin skrev:
Skärpedjupet har ingen egentlig betydelse för testet (det kan bara störa ut de verkliga resultat vi är ute efter), det är därför jag menar att det optimala testmotivet är helt överenstämmande med skärpeplanet. Det ska inte gå att se om någonting är fotograferat på f1.4 eller f22, då har vi ett bra motiv.
Likaså ska det inte gå att avgöra om det är fotograferat med en minut eller en tusendels sekund. Alla dessa faktorer är ovidkommande, det är därför hålkameran skulle vara det bästa av alla alternativ.

Det du lars har gjort i dina försök att uppnå någonting som ska fungera som liknanade förutsättningar blir tyvärr väldigt fel på en del sätt. Att göra den här sortens tester är ett konststycke i enkelhet oftast, varför det var så mycket enklare med film för du konde man köra all film i samma kamera med exakt samma förutsättningar. Ett laboratorium för sådanna här tester har antagligen mer eller mindre fast monterad optik och testtavlor och optiken är fixfokus-fixbländare.
Du har gjort tankevurpan från början att du ville kunna utforma testet på så sätt att det kan göras hemma av någon som bara har kamerorna det handlar om...och ett seriöst test låter sig inte göras så tyvärr.


ENKELHET:
Vi vill ha en bild projicerad på sensorn, helst skarp och med både jämna skalor och tydliga fält i alla de tre färgerna och i Sv/V, så lika som möjligt ska de vara varandra (helst samma där vi bara byter ut sensorn).
RENSA BORT ALLT ANNAT: DET ÄR OVIDKOMMANDE.

(i brist på fetstil har jag använt versaler, hopas ingen tar illa upp)
Rensa bort allt annat

Jag hänger inte riktigt med måste jag tyvärr erkänna. De storheter som du vill maskera bort påverkar ju alla bruset? Eller vill du att vi använder samma ISO-tal och bara ser till att exponeringen blir densamma? I sådana fall vill jag påstå att du totalt missat att du måste räkna om ISO-talet för någon av sensorerna om de har olika storlek (eller kanske var det så du tänkte dig?)

Edit:
Undrar vad som händer om en tillverkare "fuskar" med ISO-talet och anger ett högre tal än det verkligen är. Då missar vi det med din metod, men min skulle fånga upp det.


/L

 

[LGK]

Fabian.Gafvelin skrev:

...
ENKELHET:
Vi vill ha en bild projicerad på sensorn, helst skarp och med både jämna skalor och tydliga fält i alla de tre färgerna och i Sv/V, så lika som möjligt ska de vara varandra (helst samma där vi bara byter ut sensorn).
RENSA BORT ALLT ANNAT: DET ÄR OVIDKOMMANDE.

(i brist på fetstil har jag använt versaler, hopas ingen tar illa upp)
Rensa bort allt annat

Ok, då är min fråga följande: Ska vi ha samma ljusmängd på båda sensorerna eller samma ljusintensitet (detta är ju avgörande för bruset)

/L

 

[stofomir]

arli skrev:
Jag kan inte låta bli att förvånas över hur lite som har hänt sedan
1700-talet då följande visdomsord angående noggranna mätningar nedtecknades:

--------

Robert Burns' (1759-1796) Hog-Weighing Method:

(1) Get a perfectly symmetrical plank and balance it across a sawhorse.
(2) Put the hog on one end of the plank.
(3) Pile rocks on the other end until the plank is again perfectly balanced.
(4) Carefully guess the weight of the rocks.

--------

1-4 klarades av redan i första inlägget. det träffades väl nån slags överenskommelse någonstans i mitten av tråden om att en enskild större PIXEL brusade mindre, men det lär tydligen vara irrelevant i praktiken.

kan problemet vara att ingen vet om det är en gris man väger?

 

[macrobild]

LGK skrev:
Ok, då är min fråga följande: Ska vi ha samma ljusmängd på båda sensorerna eller samma ljusintensitet (detta är ju avgörande för bruset)

/L

ÄR du igång fortfarande Lars

Vad är skilnaden mellan ljusmängd och ljusinensitet undrar jag som har varit borta från tråden och orkar inte läsa igenom inläggen.
Kan du förklara?
Vilka konklusioner har du kommit fram till sedan denna tråd startade?
En sammanfattning vore bra.Kort och upplagd så man förstår angående myterna om brus.
Mikael

 

[erro.se]

lasse-s skrev:
Tenk deg denne situasjonen:
Du sitter ved midtlinjen på en fotballbane og skal ta bilde av en straffesituasjon. Du vil ha både skytter og keeper skarpe, derfor behøver du ca. 11 meter dof. Lukkerhastighet må minst være 1/1000 sekund for å fryse bevegelse. Du kan bruke din digitalcompakt på ISO 100 eller din dslr på ca. ISO 800 for å løse jobben. (lengre brennvidde, mindre blender, samme motivutsnitt).
Hva gir minst brus?

Det där är ju ett test av bildkvalitet i en viss given praktisk situation. Det är ju inte ett test av sensorns brus SOM SÅDANT.

En annan variant är ju att fotografera något där tid och skärpedjup INTE spelar någon roll. Varför skulle detta vara ett sämre test enligt er? Varför är längre slutartid och samma ISO alltid bättre?

Frågan är vad Larsarna vill testa egentligen?

 

[LGK]

macrobild skrev:
ÄR du igång fortfarande Lars

Vad är skilnaden mellan ljusmängd och ljusinensitet undrar jag som har varit borta från tråden och orkar inte läsa igenom inläggen.
Kan du förklara?
Vilka konklusioner har du kommit fram till sedan denna tråd startade?
En sammanfattning vore bra.Kort och upplagd så man förstår angående myterna om brus.
Mikael

Ja du har rätt det gick lite fort där. dessa storheter går ju inte att jämföra.

Det jag menade är om man vill ha samma antal fotoner per mm eller samma antal fotoner per sensor = samma bild om vi använder "skokartongen" (om det blev tydligare?).

En kort summering som jag tror fortfarande gäller:

http://www.fotosidan.se/forum/showthread.php?s=&postid=1111960#post1111960

Dvs jag har blivit övertalad att Större sensorer är bättre (i teorin i alla fall) pga bättre fillfactor mm, och att även färre pixlar bättre, allt med avseende på brus.

Däremot tycker jag att de tester som utförs där man testar skillnaderna i brus blir helt missvisande eftersom man även inför en ändrng av skärpedjupet vilket har betydligt större påverkan på brusnivån i våra bilder.

Det skulle vara väldigt intressant att se ett test där det framgår vad olika fillfactor, värmeutveckling (etc.) innebär i brusnivå. dessa faktorer är något vi inte kan påverka i våra kameror. Skärpedjupet däremot kan vi påverka (om än med olika begränsningar beroende på kamera)

/L

 

[erro.se]

Kamera vs. HiFi

Hela den här diskussionen är rätt lustig. Vi kan göra en jämförelse med ett HiFi-test:

Två olika förstärkare, en på 20 W och en på 200 W men där den kraftfullare förstärkaren matas med en tio gånger lägre insignal. Den lägre insignalen måste förstärkas mer, med mer förstärkt brus som följd. Vem skulle komma på idén att göra ett sådant test? Och varför? Vad är det som testas?

 

[Fabian.Gafvelin]

LGK skrev:
Ok, då är min fråga följande: Ska vi ha samma ljusmängd på båda sensorerna eller samma ljusintensitet (detta är ju avgörande för bruset)

/L

Samma bild ska projiceras, dvs med samma avbildningskala och med samma ljusintensitet och med samma mått.
Det som kommer skilja är att den ena (större sensorn) ta med en större del av bilden men detta får vi beskära bort för att få ett mer rättvisande resultat givetvis.
För det vi är intreserade av är ju inte om bilden är användbar eller inte, det är det som gör fotbollsexemplet ovan så dåligt...det är ett intresant sätt att försöka testa men det säger oss någon ting om en massa olika faktorer och deras inverkan, inte någonting om endast bruset!!
Därför dömmer jag helt ut alla sådanna test som brustest, det är ett test som testar hur en viss kamera utnyttjar ljuset och säger oss lite eller ingenting om bruset som en isolerad faktor.

Mätmetoderna på den slugiltiga bilden kan vara många, en skulle kunna vara att helt somika mäta datamängden efter att den ena (den med mindre pixlar) interpolerats upp till motsvarande pixelantal som den ena. En annan skulle vara öka kontrasten i bestämda steg och se vilken bild som ger den renaste teckningen i de olika stegen...allt beroende på vilka intrument som man har tillgängliga!

 

[Torparfarsan]

En intressant läsning må jag säga. Och den som kommit närmast pudelns kärna är nog Robert Olsson. Det handlar om signal-brusförhållandet. Bruset i sensorn kan sägas vara konstant oavsett vilket ISO-värde som kameran ställs in på.

När sensorn utsätts för en "normal" ljusstyrka är bruset öitet i förhållande till den signal som det infallande ljuset genererar. Och eftersom signalen inte behöver förstärkas så mycket kommer ej heller bruset att förstärkas i någon högre grad. Men om skillnaden mellan bildsignal och brus är litet kommer bruset att blir mer markant. Är dessutom sensorn varm kommer det termiska bruset att göra sig märkbart. Det är också en av orsakerna till att bruset ökar vid extremt långa exponeringar.

Ett sätt att minska bruset vore att kraftigt kyla elektroniken, men vem vill ha en kylklamp mot ansiktet?

Ja, det var ytterligare en åsikt till det hela.

 

[Palletheking]

LGK skrev:
Ja du har rätt det gick lite fort där. dessa storheter går ju inte att jämföra.

Det jag menade är om man vill ha samma antal fotoner per mm eller samma antal fotoner per sensor = samma bild om vi använder "skokartongen" (om det blev tydligare?).

En kort summering som jag tror fortfarande gäller:

http://www.fotosidan.se/forum/showthread.php?s=&postid=1111960#post1111960

Dvs jag har blivit övertalad att Större sensorer är bättre (i teorin i alla fall) pga bättre fillfactor mm, och att även färre pixlar bättre, allt med avseende på brus.

Däremot tycker jag att de tester som utförs där man testar skillnaderna i brus blir helt missvisande eftersom man även inför en ändrng av skärpedjupet vilket har betydligt större påverkan på brusnivån i våra bilder.

Det skulle vara väldigt intressant att se ett test där det framgår vad olika fillfactor, värmeutveckling (etc.) innebär i brusnivå. dessa faktorer är något vi inte kan påverka i våra kameror. Skärpedjupet däremot kan vi påverka (om än med olika begränsningar beroende på kamera)

/L

Jag finner det lite förvånande att du uttrycker det som att en större sensor är bättre i teorin. Jag tycker det är du som på ett teoretiskt plan försöker bevisa att en mindre sensor egentligen är likvärdig så länge förutsättningarna enligt dig är lika.

Nu är det inte så många som håller med dig i dina teorier. De flesta är nog dock rätt över ens om att i praktisk fotografering så är en större sensor ett stort plus, sett ur brushänseende. Du kan ta bilder som inte varit möjligt med en mindre brusigare sensor.

Jag kan inte låta bli att likna ditt resonemang vid att du vill jämföra två bilar. En bättre och en sämre och se vilken som egentligen är bäst. Men för att förutsättningarna enligt dig skall bli lika så byter du ut motorn på den sämre bilen till en exakt likadan som motorn i den bättre bilen. Du vill i ditt resonemang skapa teoretiska förutsättningar som jag anser saknar fullständig betydelse vid praktisk fotografering.

Det finns säkert saker i ditt resonemang som stämmer på ett långsökt plan. Men faktum kvarstår trots allt. Skall du ex fota en konsert med skum belysning som kräver iso 1600 och plus för lämpliga slutartider, så är en kamera med FF alltid ett plus jämfört med ex aps-c. Nu pratar vi moderna DSLR och inte kameror som den första 1Ds.

Det som stör mig lite i ditt resonemang är att du söker föutsättningar för ditt testförfarande som aldrig är relevant i verkliga livet.

 

[macrobild]

LGK skrev:
Ja du har rätt det gick lite fort där. dessa storheter går ju inte att jämföra.

Det jag menade är om man vill ha samma antal fotoner per mm eller samma antal fotoner per sensor = samma bild om vi använder "skokartongen" (om det blev tydligare?).

En kort summering som jag tror fortfarande gäller:

http://www.fotosidan.se/forum/showthread.php?s=&postid=1111960#post1111960

Dvs jag har blivit övertalad att Större sensorer är bättre (i teorin i alla fall) pga bättre fillfactor mm, och att även färre pixlar bättre, allt med avseende på brus.

Däremot tycker jag att de tester som utförs där man testar skillnaderna i brus blir helt missvisande eftersom man även inför en ändrng av skärpedjupet vilket har betydligt större påverkan på brusnivån i våra bilder.

Det skulle vara väldigt intressant att se ett test där det framgår vad olika fillfactor, värmeutveckling (etc.) innebär i brusnivå. dessa faktorer är något vi inte kan påverka i våra kameror. Skärpedjupet däremot kan vi påverka (om än med olika begränsningar beroende på kamera)

/L

Läs

http://www.dalsa.com/shared/content/Photonics_Spectra_CCDvsCMOS_Litwiller.pdf

http://www.kodak.com/ezpres/business/ccd/global/plugins/acrobat/en/supportdocs/Quantum.pdf

http://www.imatest.com/docs/noise.html

http://astro.union.rpi.edu/documents/CCD Image Sensor Noise Sources.pdf

http://www.stw.tu-ilmenau.de/~ff/beruf_cc/megatek/noise.pdf

http://www.astrosurf.com/buil/nikon_test/test.htm

 

[LGK]

macrobild skrev:
Läs

http://www.dalsa.com/shared/content/Photonics_Spectra_CCDvsCMOS_Litwiller.pdf

http://www.kodak.com/ezpres/business/ccd/global/plugins/acrobat/en/supportdocs/Quantum.pdf

http://www.imatest.com/docs/noise.html

http://astro.union.rpi.edu/documents/CCD Image Sensor Noise Sources.pdf

http://www.stw.tu-ilmenau.de/~ff/beruf_cc/megatek/noise.pdf

http://www.astrosurf.com/buil/nikon_test/test.htm

Kollade bara igenom som snabbast. Du får gärna ge en hint o mvad du ville säga (speciellt för de som inte orkar kolla länkarna)

/L

 

[LGK]

Re: Kamera vs. HiFi

erro.se skrev:
Hela den här diskussionen är rätt lustig. Vi kan göra en jämförelse med ett HiFi-test:

Två olika förstärkare, en på 20 W och en på 200 W men där den kraftfullare förstärkaren matas med en tio gånger lägre insignal. Den lägre insignalen måste förstärkas mer, med mer förstärkt brus som följd. Vem skulle komma på idén att göra ett sådant test? Och varför? Vad är det som testas?

Ja vad vill du testa i ovan exempel? Det undrar jag med. Är det bruset du vill testa? vilka insignaler vill du då ha? Är det den mindre förstärkaren som ska ha en tio gånger lägre insignal?

/L

 

[erro.se]

Re: Re: Kamera vs. HiFi

LGK skrev:
Ja vad vill du testa i ovan exempel? Det undrar jag med. Är det bruset du vill testa? vilka insignaler vill du då ha? Är det den mindre förstärkaren som ska ha en tio gånger lägre insignal?

/L

Det är inte jag som vill testa, det är ju du!

Om jag gör ett brustest så ökar jag förstås slutartiden, jag höjer inte ISO't, enligt ditt resonemang.

Men, vi verkar inte komma någonstans. Vi alla får väl göra som vi alltid gjort, och så får du sköta dina egna brustester på det sätt som passar dig.

 

[LGK]

Re: Re: Re: Kamera vs. HiFi

erro.se skrev:
Det är inte jag som vill testa, det är ju du!

Om jag gör ett brustest så ökar jag förstås slutartiden, jag höjer inte ISO't, enligt ditt resonemang.

Men, vi verkar inte komma någonstans. Vi alla får väl göra som vi alltid gjort, och så får du sköta dina egna brustester på det sätt som passar dig.

Ja, men hur menar du att jag gör i HIFI-exemplet? Menar du att jag minskar insignalen till den stora förstärkaren. Jag skulle vilja påstå att jag förordar samma insignal till båda förstärkarna (samma ljusflöde till båda sensorerna)

/L

 

[erro.se]

Re: Re: Re: Re: Kamera vs. HiFi

LGK skrev:
Ja, men hur menar du att jag gör i HIFI-exemplet? Menar du att jag minskar insignalen till den stora förstärkaren. Jag skulle vilja påstå att jag förordar samma insignal till båda förstärkarna (samma ljusflöde till båda sensorerna)

/L

Men hur kan du ha samma insignal? Om du har samma insignal så behöver du ju inte höja ISO't. Du bländar ju ner kameran med den större sensorn vilket gör att den får mindre ljus. Detta kompenserar du sedan genom att förstärka denna svagare signal med ett högre ISO. Vad vi alla andra gör är att öka slutartiden så att du får in lika mycket ljus, och inte behöver förstärka.

Jag fattar fortfarande inte varför du blandar in skärpedjupet i brusdiskussionen.

- skärpedjupet SOM SÅDANT påverkar inte bruset
- utsnittet SOM SÅDANT påverkar inte bruset
- avståndet SOM SÅDANT påverkar inte bruset
- ISO-känsligheten påverkar bruset eftersom det är en förstärkning av en "för svag" insignal