Helligkeitsstufen und Dynamikumfang

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Erstellt 2013-03-06 08:21 | IP-Adresse ist registriert

Da muss ich ehrlich gestehen das ich das nicht ganz verstehe.

 

Habe schon unzählige Artikel gefunden die davon sprechen das 1bit einer Blendenstufe entspricht z.b.

 

http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/dynamic-range.htm

 

Speziell diese Tabelle hier, verstehe ich hier vielleicht etwas falsch? Ist Dynamik != Dynamik? Für mich sieht das wie folgt aus

 

8bit können 256 Helligkeitsunterschiede speichern --> entspricht 8 Blenden Dynamik.

 

Oder lässt sich das garnicht so umsetzen?

 

Bit Precision
of Analog/Digital Converter
Contrast Ratio Dynamic Range
f-stops Density
8 256:1 8 2.4
10 1024:1 10 3.0
12 4096:1 12 3.6
14 16384:1 14 4.2
16 65536:1 16 4.8
Antwort 2013-03-06 09:25 | IP-Adresse ist registriert

Da das Thema nichts mit dem A55-Test an sich zu tun hat, habe ich es abgetrennt.

Die Helligkeitsstufenauflösung in Bit gibt lediglich an, in wie feinen Stufen ist einen Wertebereich aufteile. Er definiert jedoch nicht, wo der Wertebereich anfängt und aufhört.

Wenn ich den Zahlenbereich von 1 bis 16 in 4 Bit aufteile, entspricht ein Bis einer ganzen Zahl, ich kann also in vollen Stufen von 1 bis 16 auflösen. Teile ich den Bereich von 1 bis 16 nun aber in 5 Bit auf, so kann ich feiner abstufen und auch halbe Zahlen darstellen, also 1,5; 2,5; 3,5 usw. Nehme ich 6 Bit, dann kommen wieder mehr Zwischenstufen dazu.

Je höher also meine Bittiefe ist, desto feiner kann ich den Wertebereich auflösen, d. h. Abstufungen werden mit höherer Bitzahl sichtbar, die mit kleinerer nicht sichtbar wären. Dadurch kann man in Raw, das gegenüber den 8 Bit von JPEG oft 12, 14 oder 16 Bit liefert, auch am Rand des Dynamikumfangs mehr feine Abstufungen sichtbar machen, was dann hilft, wenn man diese feinen Stufen herausarbeiten will.

Da bei der JPEG-Aufbereitung feine Abstufungen verloren gehen, kann je nach Aufbereitung auch Dynamikumfang verloren gehen, indem feine Zeichnungen in Lichtern und Schatten einfach auf Schwarz und Weiß reduziert werden. Eine gute JPEG-Aufbereitung kann aber dies verhindern. Nichts anderes macht man im Raw-Konverter, denn dort versucht man eben diese Tiefen- und Lichterzeichnung zu retten, damit sie auf dem 8 Bit auflösenden Bildschirm sichtbar wird.

Benjamin Kirchheim
digitalkamera.de-Redakteur

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Antwort 2013-03-06 12:47 | IP-Adresse ist registriert

Vamp898:
8bit können 256 Helligkeitsunterschiede speichern --> entspricht 8 Blenden Dynamik.

Hallo,

da werden einige falsche Annahmen getroffen.

Die Blendenstufen sind nicht linear. Die Bit-Darstellung kann linear (oft bei RAW) als auch nicht linear sein (z.B. RGB eines JPG).  So kann die Aufteilung der Bits stark von den Blendenwerten abweichen. Im Idealfall ist der hellste und dunkelste Wert identisch. Es fehlen nach der Konvertierung aus dem RAW Helligkeitswerte und Farben dazwischen. Bei hoher JPG-Quallität sind die Unterschiede nicht Sichtbar. Nachbearbeiten an den Tonwerten ist aber kaum möglich ohne sichtbare Farblücken zu erzeugen.

Das ander Problem ist das die Farbräume meistens auf die Ausgabegeräte abgestimmt sind. Deren Dynamikumfang und Farbdarstellung ist begrenzt. Das Kunststück ist den Tonwertumfangs entsprechend auf den begrenzten Farbraum des Ausgabegeräts abzubilden.

http://de.wikipedia.org/wiki/Farbraum

Christian

Edit

Vamp898:
Oder lässt sich das garnicht so umsetzen?

 Auf der Seite http://www.cambridgeincolour.com/tutorials/dynamic-range.htm steht dazu:

"Most digital cameras use a 10 to 14-bit A/D converter, and so their theoretical maximum dynamic range is 10-14 stops. However, this high bit depth only helps minimize image posterization since total dynamic range is usually limited by noise levels. Similar to how a high bit depth image does not necessarily mean that image contains more colors, if a digital camera has a high precision A/D converter it does not necessarily mean it can record a greater dynamic range. In practice, the dynamic range of a digital camera does not even approach the A/D converter's theoretical maximum; 5-9 stops is generally all one can expect from the camera."

Bedeutet also das es sich um ein theoretisches Beispiel handelt und auch Aufnahmeseitig die Dynamik durch den Sensor und das Rauschen begrenzt ist.  

 

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