Original von Peter Herhold
Wie ein Lichtwert bei der Aufnahme hinterher als Tonwert auf dem
Bild erscheint läßt sich also nicht berechnen indem man ganz einfach
einen bestimmten Prozentsatz abzieht, sondern man muß dazu den
Dynamikumfang und die Gradationskurve der Digitalkamera oder des
verwendeten Filmmaterials kennen und berücksichtigen.

Grundsätzlicher Denkfehler:
Die Digitalkamera hat keine Gradationskurve
Bzw ist diese linear

Original von Peter Herhold
...
Die Tonwerte liegen immer zwischen RGB 000 und RGB 255, aber die
tasächliche Verteilung hängt vom Dynamikumfang der Kamera ab.

Daher nimmt man für Testreihen immer den Mittelwert von 18% Grau
als RGB 127 an und geht davon in vollen +/- Lichtwertschritten hoch
und runter. Bei einer Kamera mit nur 7 Stufen Dynamikumfang ist im
im oberen und unteren Bereich schneller Feierabend als bei 9 Stufen
Dynamikumfang und die Tonwertverteilung in Form von RGB Werten
verschiebt sich entsprechend.
...

Viele Grüße
Peter

Das wäre aber Schade, da ich dann bei einer Kamera mit einer großen Dynamik 'nach oben' immer etwas verschenken würde. Weshalb sollte man dies so auslegen?

So wie ich vor Jahren einmal Dynamik verstanden habe ist dies der Unterschied zwischen dem größten und dem kleinsten darstellbaren Signal im gewählten Bezugssystem (hier entsprechend 8-Bit, 12-Bit oder 14-Bit Kodierung).

Ohne jetzt in die '127/117' Diskussion einzusteigen:

eine 8-Bit Kamera stellt 18%-Grau meinetwegen als:
'0111 1111' dar
eine 12-Bit Auflösung sind es:
'0111 1111 0000' bzw. als 'Mitte' '0111 1111 1111'

und bei 14-bit noch zwei '1' oder zwei '0' mehr.

Die Dynamik ergibt sich an der Stelle wo bei 8-Bit beispielsweise das letzte Bit von 1 auf 0 kippt. Hier kann bei 12-Bit 16 mal feiner unterschieden werden und bei 14-bit eben 64 mal besser, zumindest theoretisch.

Original von Pixelspalter

Die Digitalkamera hat keine Gradationskurve
Bzw ist diese linear

Zur Abendmeditation:
Ein belichteter, aber nicht entwickelter Film hat auch keine Gradationskurve.

Die Dynamik ergibt sich an der Stelle wo bei 8-Bit beispielsweise das letzte Bit von 1 auf 0 kippt. Hier kann bei 12-Bit 16 mal feiner unterschieden werden und bei 14-bit eben 64 mal besser, zumindest theoretisch.

Die Dynamik wird nicht durch die Auflösung des A/D-Wandlers festgelegt, sondern durch das analoge Ausgangssignal. Es ist pillepalle, ob Du das Signal mit 8bit, 12bit oder 1000bit digitalisierst. An der Dynamik des Ausgangssignals ändert das gar nichts. Die erzielbare Dynamik eines Sensors wird oben durch die Sättigung und unten durch das maximal tolerierte Grundrauschen bestimmt.

Die Digitalkamera hat keine Gradationskurve Bzw ist diese linear

Wenn Du Deinen Bildprozessor ausbaust, hast Du recht. Dann wirst Du aber nicht mehr viel Freude an der Knipse haben...
Bei Nikon kannst Du sogar eigene Gradationskurven erstellen und in die Kamera laden, bei den neuen Olympus-Kameras kannst Du mit der Tone-Control an der Gradationskurve herumschrauben...

Original von Reinhard Wagner

Die Dynamik wird nicht durch die Auflösung des A/D-Wandlers festgelegt, sondern durch das analoge Ausgangssignal. Es ist pillepalle, ob Du das Signal mit 8bit, 12bit oder 1000bit digitalisierst. An der Dynamik des Ausgangssignals ändert das gar nichts. Die erzielbare Dynamik eines Sensors wird oben durch die Sättigung und unten durch das maximal tolerierte Grundrauschen bestimmt.

Ja auch das, deshalb fügte ich 'zumindest theoretisch' an :)

Aber wollen wir diese Beitragsreihe jetzt auch noch auf Dynamik und Verhalten an den Grenzen ausweiten?

Also ich nicht, ich bin noch am Überlegen ob die gemessenen Kurvenform nur die Gammakorrektur wiedergibt oder die Gammakorrektur mit irgendwelchen Verzerrungen oder ...

-----------------------------

Dem geneigten Leser sei jedoch folgende Seite empfohlen, hier sind einige Daten der Genzbereiche der Kameratechnik angegeben.

* klick *

Wenn man, wie im angefügten Link, 2,3 ADUs bei ISO 100 (also etwas mehr als 1 Bit) von den 12 Bit der 20D abziehen muss, bleiben doch immer noch 10,8 Bit übrig.

Original von Peter Herhold
[quote]Original von Pixelbox
Das wäre aber Schade, da ich dann bei einer Kamera mit einer großen Dynamik 'nach oben' immer etwas verschenken würde. Weshalb sollte man dies so auslegen?

Damit verschenkst Du nichts, sondern gewinnst sogar viel. Denn je größer
der Dynamikumfang der Kamera ist, desto feiner werden auch die Tonwert-
abstufungen. Also alle Zwischentöne hinterher auf dem Fotoabzug ...
[/quote]
Ja, das sehe ich auch so.

Dann hatte ich es vorher nicht richtig verstanden als es hieß, dass dann der Wert für die 18% entsprechend an die Dynamik angepasst werden sollte.

"Die 127/117 bleibt wo sie war und es werden lediglich einige Bits angefügt."

Original von Reinhard Wagner
Bei Nikon kannst Du sogar eigene Gradationskurven erstellen und in die Kamera laden, bei den neuen Olympus-Kameras kannst Du mit der Tone-Control an der Gradationskurve herumschrauben...

Nun, ich kenne Nikon-Kameras nicht. Aber meine Vermutung geht mal dahin, daß es sich hier natürlich um die Umwandlung von RAW in JPG handelt. Ob ich das jetzt in der Kamera mache oder im RAW Converter auf dem Rechner......ich muß natürlich in beiden Fällen eine Gamma-Korrektur durchführen, wenn kein lineares Bild rauskommen soll.
Aber solange es sich um RAW Daten handelt, werden diese höchstwahrscheinlich linear gespeichert.

Original von Peter Herhold
[quote]Original von Reinhard Wagner
[quote]Die Digitalkamera hat keine Gradationskurve Bzw ist diese linear

Wenn Du Deinen Bildprozessor ausbaust, hast Du recht. Dann wirst Du aber nicht mehr viel Freude an der Knipse haben...[/quote]
Das stimmt natürlich, aber ich wollte es Anton (Pixelspalter) nur nicht so
direkt sagen, weil für ihn dann praktisch "eine Welt zusammenbricht" ...


Viele Grüße
Peter[/quote]

Nun ja, wir sprechen hier von RAW Daten. Da sollte der Bildprozessor idealerweise die Finger von den Daten lassen und sie mölgichst unverändert, so wie sie vom Sensor gemessen wurden, in die Datei schreiben. Und erst recht sollte er keine Gradationskurve anlegen. Die führt ja zu massiven Verzerrungen. Das sollte der Prozessor lieber jemanden mit Sinn und Verstand am Konverter überlassen.

Original von plain
Nun ja, wir sprechen hier von RAW Daten. Da sollte der Bildprozessor idealerweise die Finger von den Daten lassen und sie mölgichst unverändert, so wie sie vom Sensor gemessen wurden, in die Datei schreiben. Und erst recht sollte er keine Gradationskurve anlegen. Die führt ja zu massiven Verzerrungen. Das sollte der Prozessor lieber jemanden mit Sinn und Verstand am Konverter überlassen.

Nun, wie ich mir schon gedacht habe, sind die Kurven nur für die direkte Umwandlung des Bildes in der Kamera zu JPG relevant
http://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=150420
http://fotogenetic.dearingfilm.com/custom_tone_curves.html
Sie werden zwar in der RAW Datei auch gespeichert, aber nur als Info damit der auf dem Rechner befindliche Nikon-Raw-Converter diese Kurve nachträglich anwendet.....die Daten im RAW sind mit Gamma 1.0 (= linear) gespeichert

Original von Pixelspalter

Nun, wie ich mir schon gedacht habe, sind die Kurven nur für die direkte Umwandlung des Bildes in der Kamera zu JPG relevant
http://www.dslr-forum.de/showthread.php?t=150420
http://fotogenetic.dearingfilm.com/custom_tone_curves.html
Sie werden zwar in der RAW Datei auch gespeichert, aber nur als Info damit der auf dem Rechner befindliche Nikon-Raw-Converter diese Kurve nachträglich anwendet.....die Daten im RAW sind mit Gamma 1.0 (= linear) gespeichert

Der einzige Fall, der ok wäre, wäre die Verwendung einer Kurve zur Kompensation von Sensorschwächen - wenn also die tatsächlichen Sensordaten in bestimmten Bereichen nicht linear wären. Dann würde durch eine Kurve die Linearität erst hergestellt. Das Argument von Peter würde dann aber auch nicht ziehen, weil so ja wieder ein quasi 'kameraunabhängiger' Zustand hergestellt werden würde (man also nicht auf die zugrundegelegte Kurve Rücksicht nehmen müsste).

Allerdings habe ich mittlerweile nachlesen können, dass einzelne Kameras keine reinen RAW-Daten ins RAW schreiben, sondern vorbearbeitete. Um nämlich höhere Qualität vorzugaukeln, die faktisch durch die Kamera nicht geliefert wird. Bspw. einen vermeintlich höheren Dynamikumfang.
Das ist dann natürlich uncool.

So, jetzt hab ich interessehalber mal noch ein Experiment mit verschiedensten Hintergrund-Farben gemacht

[IMG]

Ausgehend von Blende 8 hab ich nach oben und unten gerechnet
Also nach unten je Stufe 27% dunkler ( = 0.5 hoch (1/2.2) ) und nach oben 37% heller ( = 2 hoch (1/2.2) )

Der rechnerische Wert ist immer ziemlich dicht an den wirklich gemessenen gekommen. Meistens nur 1-3% Helligkeit Abweichung

Sogar ein buntes Bild (auf die Couch) hab ich versucht, wobei dort relativ schnell Clipping einzelner Farbwerte erfolgte bei offenerer Blende. Deshalb stimmen die Werte dort nicht mehr.
Bei Braun und Grau ist das gleiche passiert. Deshalb muß man den letzten Wert bei Blende 2.8 außen vor lassen

Die Vorgehensweise:
Nach dem Fotografieren die RAWs in Lightroom mit allen Reglern auf 0 entwickelt und in SW umgewandelt um Farbstiche außen vor zu lassen und nur die Helligkeit zu betrachten. Dann als 16-Bit TIFF exportiert
In Photoshop dann den Durchnschnitts-Filter angewendet, um den durchschnittlichen RGB Wert zu ermitteln. Von diesem dann die HSB Helligkeit gemessen.
Das ist dann der ermittelte Wert

Peter hat mir, aus dem von ihm zitierten Buch, Daten und aus anderen Quellen Gradationskennlinien zur Verfügung gestellt -Danke auch auf diesem Wege.

Die Kennlinien hab ich in Excel in eine einheitliche Darstellung gebracht und verglichen. Eine reine Gammakorrektur ergibt bei einer doppelt-logarithmischen Darstellung (Log Belichtung über Log Schwärzung) eine Gerade. Die ursprünglich gemessenen Kurven sind aber eher S-förmig, wie eine klassische Gradationskurve.


Welche Erkenntnisse hat mir diese Beitragsreihe gebracht:

Bei der 'RAW-Entwicklung' wird den linearen RAW Daten neben der Gammakorrektur auch eine Gradationskurve hinzugerechnet.

Ein 'Verstellen' dieser Umrechnung auf eine reine Gammakorrektur (alle Einstellungen auf '0') liefert -bei mir in PS- sehr flaue Abbildungen.
Dieser Effekt tritt auch auf, wenn in DPP die Kurve so eingestellt wird, dass sie möglichst gerade verläuft, also nur eine Gammakorrektur vorgenommen wird.
Dies nur zu tun um einen mathematisch definierten RGB-Wert von '117' zum Abgleich zu erhalten ist für mich nicht sinnvoll.

Stelle ich die Belichtung mit dem Belichtungsmesser ein und schaue mir die Werte der Graukarte an, sehe ich dort überwiegend Zahlen 'um und bei' 128. Das ist aber bestimmt auch eine 'Geschmacksfrage'.

Weiterhin ist mir durch die verschieden Testaufnahmen nun bekannt, dass ich 'nach oben' bei korrekt eingestellter Belichtung noch 2/3 EV zulegen kann, bevor Datenverlust durch Bereichsüberschreitung eintritt und die Überbelichtungsanzeige auf dem Display der 5D II auch 0,5 EV 'Reserve' beinhaltet.