Kamerasensor, Rauschverhalten, RAW

[halemmerich]

Hat sich schon jemand detaillierter mit dem Sensor auseinandergesetzt?
Ich wollte mal ganz unabhängig von der Kamera-App schauen was der Sensor so kann und habe versucht eine Reihe von Aufnahmen zu machen mit dem SP 8.0, einer APS-C und einer Vollformat-Kamera.
Der IMX766 müsste soweit ich das finden konnte einen Crop-Faktor von 4,23 haben und ich habe dementsprechend versucht äquivalente Brennweiten und Blenden zu nutzen. Die Belichtung habe ich in der Nachbearbeitung angepasst, da die ISO-Angaben bei allen Kameras generell nicht ganz passen und ich das Maximum an Dynamikumfang aus den Sensoren holen wollte. Das kostet mindestens bei der NEX etwas Rauschen, weil diese nicht ISO-Invariant ist. Auch die A7 hätte noch eine zweite Verstärkungsstufe bei ISO 400 in Petto, die vermutlich bei wenig Licht zu besserem Rauschverhalten führen würde. Ob der IMX766 ISO-Invariant ist oder nicht habe ich (noch) nicht getestet.
Da ich es möglichst einfach halten wollte habe ich alle Kameras auf ISO 100 gestellt und es erst einmal dabei belassen.

Direkt auffällig war das flaue Ergebnis beim Entwickeln des RAWs aus dem SP8, da musste ich ganz ordentlich an den Reglern für die Farbigkeit ziehen bis der Baum so halbwegs grün war. Hat jemand eine Idee woran das liegen könnte? Eventuell fehlen RawTherapee da die richtigen Presets für die DNGs aus dem SP?

Was das Rauschverhalten angeht bin ich positiv überrascht. Das SP scheint da bei äquivalenter Belichtung besser zu sein als die NEX und minimal schlechter als die A7. Das ist schon ein echt ordentliches Ergebnis. Die beiden "richtigen" Kameras haben natürlich noch Luft nach oben wenn man die Äquivalenz verlässt und dem Sensor per größerer Blendenöffnung mehr Licht gönnt.

Die Bilder sind alle so minimal bearbeitet, dass sie einigermaßen vergleichbar aussehen was Helligkeit und Farbe angeht. Ansonsten mit dem neutralen Profil von RawTherapee entwickelt und dann auf gleiche Größe skaliert (von SP8 12MP, NEX 16MP, A7 33MP alle auf 12MP) und aus diesen Bildern dann einen 400*400 Pixel Crop genommen.

Das JPEG aus OpenCamera habe ich im wesentlichen mit reingenommen, damit die Ecke nicht leer bleibt. Die Aussagekraft ist gering, weil die Bedingungen mit so wenig Licht sehr mäßig waren. Bei "echten" Fotos sieht das besser aus

 

[daho86]

@halemmerich Danke für die spannenden Einblicke. Ich kenne mich mit der Materie leider überhaupt nicht aus, bin aber froh, dass es anscheinend in der Community Leute gibt, die das tun.

Mein "größtes" Bedenken beim Kauf der SP war es, dass die Kamera "schlechter" ist, als die meines aktuellen Samsung Galaxy S10 (bei der Kamera bin ich sehr zufrieden). Daher hoffe ich, dass es noch etwas Tuning gibt, vielleicht auch durch Unterstützung der Community ;-) wäre für alle eine Win - Win Situation.

 

[halemmerich]

Ich weiß nicht an welchen Stellschraube das aktuelle Tuning noch dreht und welche es überhaupt gibt.
Von Sensor zu RAW passiert auf jeden Fall schon etwas, da aus den 50 Mio. Quad-Bayer Pixeln irgendwie ein 12,5MP "RAW" wird. Dementsprechend sind da die Pixel schon zusammengefasst. Eventuell ist da noch eine Konfigurationsmöglichkeit vorhanden wie die 4 Subpixel pro Farbfilter zusammengefasst werden. Da gibt es Möglichkeiten von einfach addieren bis hin zu unterschiedlichen Belichtungszeiten pro Subpixel um mehr Dynamikumfang (quasi HDR direkt auf dem Sensor) rauszukitzeln auf Kosten von etwas mehr Bildrauschen. Aber da bin ich als interessierter Hobbyist auch zu weit weg um da irgendwie Aussagen zu treffen.
Wenn man nicht das RAW, sondern das JPEG anschaut ist natürlich ein riesiger Haufen Optimierung möglich. Von den "normalen" Schritten wie Farbanpassungen, Farbtonkurven oder auch Anwendung von Kalibrierungsprofilen über möglicherweise sehr komplexes Entrauschen bis hin zu irgendwie "KI"-Kram kann man da sicherlich fast beliebig viel Zeit versenken.
Mal ganz abgesehen davon, dass es mittlerweile auch üblich ist mehrere bis sehr viele Aufnahmen irgendwie zu kombinieren um bestimmte Bildeigenschaften zu verbessern (Stichwort "computational photography").

 

[halemmerich]

Der Sensor scheint nicht ganz ISO-Invariant zu sein, aber relativ nah dran. Das heißt, dass man mit höherem ISO bei gleichem Licht das Rauschen leicht vermindern kann auf Kosten des Dynamikumfangs. Dynamikumfang verliert man bei höherem ISO immer, zumindest wenn es tatsächlich auf die Verstärkung beim Auslesen wirkt. Also kann es sich lohnen bei dunklen Szenen mit hellen Lichtern (Weihnachtsmarkt bspw.) das ISO niedriger zu halten, damit noch Details in den Lichtern erhalten bleiben. Das bisschen mehr Rauschen dadurch finde ich nicht so dramatisch.