Nikons Isoless-Sensoren: die Anwendung in der Praxis

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dmachaon

Sehr aktives Mitglied
Hi,

im ein oder anderen Thread der letzten Tage tauchten Diskussionen um die "Isoless"-Eigenschaften der D800 und anderer Nikon-Kameras auf.
Eigentlich erstaunlich, dass diese Besonderheit so wenig bekannt ist bzw. genutzt wird, ermöglicht sie doch eine Erweiterung des soundso schon erstaunlichen Dynamikumfanges moderner Sensoren um weitere 4-5 LW!

Bis zur Generation (etwa) der D300 galt: um möglichst viele Photonen zu sammeln bzw. eine möglichst gute Signalverstärkung zu gewährleisten, sollten nicht nur die Belichtungszeit und Blende, sondern auch Empfindlichkeit (ISO) schon vor der Aufnahme optimal gewählt werden. Nachträgliches Pushen der RAWs bewirkte unweigerlich hohes Bildrauschen, vor allem in den Schatten. Und zwar überproportional: ein mit ISO 200 aufgenommenes und um 1 LW gepushtes Bild rauschte mehr, als ein mit ISO 400, aber unter sonst gleichen Aufnahmebedingungen erstelltes Bild.
Nun brachte Nikon vor einigen Jahren Sensoren auf den Markt, die dieser Grundregel nicht mehr folgen. In gewissen Grenzen spielt es keine Rolle mehr, ob die ISO schon vor der Aufnahme der jeweiligen Situation angepasst oder durch nachträgliches Pushen simuliert wird - diese Sensoren sind "Isoless". "In gewissen Grenzen" deshalb, da in Vollansicht fein nuancierte Unterschiede noch erkennbar bleiben, die allerdings in der Praxis eine vernachlässigbare Rolle spielen. Das Ausmaß der Differenzen ist zudem abhängig vom Ausmaß der Nachbelichtung - an der D800 kann ich bis zu ca. 4 LW keinerlei Unterschiede feststellen, ab 5 LW kommt es zu mitunter wahrnehmbaren Farbverschiebungen.

Soweit die Theorie - ich bin kein guter Erklärbär und schon gar kein Sensorexperte (hoffentlich können Jürgen, Falk oder andere hier Hilfestellungen leisten), aber die praktische Anwendung interessiert mich dennoch.

Angenommen, ich müsste eine typische Tageslichtszene mit Blende 14 (Tiefenschärfe) und einer Belichtungszeit von 1/400sec (Bewegungs- oder Verwacklungsunschärfen) festhalten und könnte keine Belichtungsreihen anfertigen, da Vögel durchs Bild fliegen... Um ein ausgewogenenes Ergebnis zu erhalten, müsste ich in dieser fiktiven Situation die Empfindlichkeit auf ISO 1600 erhöhen:



Deutlich wird schon jetzt, dass der Himmel ausfrisst und sich wohl nicht vollständig wiederherstellen lassen wird. Um dies zu vermeiden, wähle ich die native Sensorempfindlichkeit ISO 100:



Im Raw-Converter pushe ich das Bild mit einem Klick um 4 Blenden:



Zum Vergleich noch einmal das vor Ort korrekt belichtete Bild:



Das Ergebnis sieht exakt gleich aus! Soweit so gut, doch wie schlagen sich die Tiefen? Wer Unterschiede findet, darf sie behalten. ;)



Die weiteren Beispiele von Daniel wurde in den ersten Kommentar-Post verlagert, um das Scrollen auf den Folgeseiten durch den übergroßen Startbeitrag zu verhindern.
 

Stefan L.

NF-F Premium Mitglied
AW: Nikons Isoless-Sensoren, oder: die Anwendung in der Praxis

Richtig genial wird diese Isoless-Geschichte in Kombination mit der lichterbetonten Spotmessung der D810 oder D750.

Oder bei einer Kamera mit Live-Histogramm und/oder Spitzlichterwarnung :D
 

TomD7000

Aktives NF Mitglied
AW: Nikons Isoless-Sensoren, oder: die Anwendung in der Praxis

Wobei das isoless Kriterium nicht bereits schon bei der Grundempfindlichkeit des Sensors erreicht sein muss, daher kann man einen sensorspezifischen ISO-Wert angeben, ab dem eine weitere Erhöhung der Empfindlichkeit, das Rauschen in den dunklen Bildpartien nicht mehr nennenswert (bildwirksam) senkt.
Der Sensor arbeitet dann ab dem ISO Wert X annähernd isoless und genau dieser Wert ist in der oben von mir verlinkten Tabelle angegeben.

Hier nochmal der Link: Sensor Characteristics (comcast.net)
Es tut mir leid, aber ich verstehe die Grafiken trotzdem nicht :frown1:

Nehme ich die D7000, steht dort bei ISOless der ISO-Wert 42.
Nehme ich die D810, dann ist es der ISO-Wert 138.

In welchem Verhältnis stehen die Zahlen zueinander oder wie kann ich damit praktisch umgehen?

Oder soll das heißen, dass eine D7000 ab ISO 42 isoless ist?
Da ihre kleinste Einstellung 100 ISO ist also von Anfang an?
Die D810 dann ab ISO 138???

Mir ist das jedenfalls noch nicht klar und ich denke (und hoffe :)), Anderen geht es ähnlich...
Es wäre schön, wenn Ihr dazu noch etwas schreiben könntet.

MfG
TomD7000
 

mfMichael

Unterstützendes Mitglied
AW: Nikons Isoless-Sensoren, oder: die Anwendung in der Praxis

Ich frage mal ganz provokativ: Warum sollte ich dies tun, wenn die Ergebnisse identisch sind? Denn dann scheint sich ja auch die höhere Detailgenauigkeit bei niedrigen ISO ja nicht auszuwirken. Die kann man an den gezeigten Bildern nur schwer beurteilen. Eigentlich bringt es doch nur etwas, wenn ich das Bild in den Schattenpartien getrennt von den anderen Bereichen bearbeite.
Genau, das ist es für mich. Einfach nur die Belichtung hoch ziehen führt dann genauso zu ausgefressenen Lichtern. Also nur dezent die Belichtung und mehr die Tiefen anheben, oder?
 

Lilien

Unterstützendes Mitglied
AW: Nikons Isoless-Sensoren, oder: die Anwendung in der Praxis

Hallo Tom,

Nehme ich die D7000, steht dort bei ISOless der ISO-Wert 42.
Nehme ich die D810, dann ist es der ISO-Wert 138.

In welchem Verhältnis stehen die Zahlen zueinander oder wie kann ich damit praktisch umgehen?
ich will nicht behaupten verstanden zu haben, wie Bill Claff diesen Wert genau errechnet und warum er ihn in dieser Genauigkeit angibt, das liegt auch daran, weil ich dazu keine detaillierte Erläuterung/Formel auf seiner Website gefunden habe. ;)

Er schreibt aber dazu:
"For those shooting raw it can be useful to know when raising ISO in the camera has little or no advantage over applying digital gain in post processing. (Some people call this property “ISOless”. I think that is a very poorly chosen term.)"

Er gibt damit also an, ab welchem ISO-Wert, sich das in dunklen Bildbereichen dominante Ausleserauschen, durch eine Erhöhung der analogen Vorverstärkung (Empfindlichkeitseinstellung) nicht mehr nennenswert reduzieren lässt, so dass man auch ersatzweise in der RAW-Nachbearbeitung das Bild "digital" aufhellen kann, um damit den Dynamikumfang in Richtung der Lichter zu vergrößern.

Für die D7000 bedeutet die Angabe "ISO 42", dass sie über den gesamten Empfindlichkeitsbereich praktisch isoless arbeitet.
Bei der D810 rentiert sich eine Erhöhung der Empfindlichkeit bis ISO 138 merklich, um das Rauschen in Schattenbereichen zu reduzieren (bzw. das dortige Signal-/Rauschverhältnis zu verbessern).

Ich halte aber den PDR Shadow Improvement. Graphen für aussagekräftiger, weil man dort deutlicher sehen kann, wie sich für jede ISO-Stufe, der Dynamikgewinn in den Schattenbereichen, durch ein verbessertes Signal-/Rauschverhältnis, entwickelt.
Der vom Sensor abbildbare Dynamikumfang, wird ja nicht nur durch die Fähigkeit bestimmt, möglichst helle Lichter erfassen zu können, sondern auch durch den Punkt, ab dem dunkle Bilddetails im Rauschen untergehen.

Bei der D7000 gewinnt man über den gesamten Empfindlichkeitsbereich um die 0.1EV in den Schatten, das sieht kein Mensch.
Bei der D810 sind es bis ISO 138 um die 0.6 EV, das könnte man schon eher sehen, bei der D3s sollte man auf die mehr als 2 EV bis ISO 12800 nicht verzichten.

MfG Jürgen
 

TomD7000

Aktives NF Mitglied
Danke für Eure Antworten!

Nun sehe ich etwas klarer.
Allerdings sollte man es glaube ich mit den ISOless-Fähigkeiten nicht übertreiben. Angeblich sollte sich meine D7000 da völlig unbeeindruckt zeigen, was ich aber so nicht bestätigen kann.
Aber eine große Hilfe ist dieser Artikel wirklich.

Daniel (dmachaon) vielen Dank für die viele Arbeit, die Du Dir - vor allem am Anfang des Artikels - gemacht hast.
Das lässt sich so - von der praktischen Seite her - auch bestens nachvollziehen.

Und wenn man dann auf der anderen Seite noch die "Theoretiker" (Lilien) hört, dann ist man danach doch wieder ein kleines bisschen schlauer.

Besten Dank dafür!!! :up:

Viele Grüße
TomD7000
 

Phönix

Unterstützendes Mitglied
Danke Daniel und Jürgen,

wirklich interessante und gut erläuterte Beiträge zu dieser Thematik. Hatte mich jetzt dank der D750 selbst in die Thematik einarbeiten wollen und da kam mir dieser Thread gerade recht.
Ich selbst habe übrigens, schon aus Gefühl heraus bei der D750 anders belichtet, als bei der D200. Nun ist mir auch endlich der technische Hintergrund einleuchtend. Und hier muss ich sagen, hat uns Nikon mit der lichterbetonten Messung und dem PictureControlFlatModus :rolleyes: auch ein tolles Werkzeug an die Hand gegeben. So kann man auch schon in der Bildvorschau sehr gut erahnen, was in den Bilddateien steckt.
Ich bin zwar immer noch manchmal erschrocken, wenn ich die Bilder in Lightroom öffne, aber bisher konnte ich jedes Bild sorglos nachträglich pushen.
Besonders bei meiner letzten Nachtaufnahme, war dieses Vorgehen wieder unheimlich hilfreich, um die hellen Bereiche im Bild zu retten.
 

Chaweng

Unterstützendes Mitglied
Es heisst nirgends dass man unterbelichten soll. Expose to the Right gilt immernoch, hier wird lediglich behauptet, dass man bei KOMPLEXEN Lichtsituationen die Belichtung auf die Lichter konzentriert (das im Histogramm die Rechte Seite nicht ausbrennt) und man dann so die Schatten in der EBV hoch ziehen kann.
 

dmachaon

Sehr aktives Mitglied
...hier wird lediglich behauptet, dass man bei KOMPLEXEN Lichtsituationen die Belichtung auf die Lichter konzentriert...
...indem die ISO als letzter verbleibender Parameter nicht angehoben wird - mehr nicht. ;)
Die Belichtung auf die Lichter sollte also im Idealfall bei Basis-ISO und über die richtige Blende bzw. Belichtungszeit erfolgen, so wie immer.
 

Pesch

Unterstützendes Mitglied
Ein möglicherweise interessanter Beitrag zu dieser Diskussion von meiner Erinnerung nach in aller Regel sachkundiger Seite: http://aggregate.org/DIT/ei20150210.pdf

"Questions This Paper Answers
  • Are commodity cameras ISO-less?
  • How can we use this new understanding to adjust exposure parameters to potentially improve image quality?"
Nachtrag: Da in den oben verlinkten Erläuterungen verschiedentlich auf "The Additive System of Photographic Exposure" - abgekürzt "APEX" - Bezug genommen wird, hier für eventuell Interessierte noch ein diesbezügliches "Repetitorium": http://dougkerr.net/Pumpkin/articles/APEX.pdf
 

Nicname

Sehr aktives Mitglied
Mein persönliches Fazit zu diesem Thema ist Folgendes:

Eine im Vergleich zu der wie auch immer "gemessenen" Belichtung knapper ausfallende Belichtung (von bis zu - 4EV) kann je nach Motiv sinnvoll sein, wenn es z.B. für bewegte Motive und Schnappschüsse auf kürzere Belichtungszeiten und/oder die Vermeidung jedweder ausgefressenen Lichter ankommt.

In diesen Fällen müssen die Schatten im Raw-Konverter je nach gewünschter Bildwirkung hochgezogen werden.

Nicht bei jedem Motiv ist es jedoch notwendig, auch noch im allerhellsten Lichtreflex Zeichnung zu haben (z.B. Sonnenreflexe im Gegenlicht auf bewegter Wasseroberfläche oder im Schnee).

Für andere Motive kann das durchaus wichtig sein, wie z.B. bei der Reproduktion von durscheinenden Objekten (Beispiel Kirchenfenster).

Für ein wirklich feines Bild würde ich hier allerdings auf eine Belichtungsreihe vom Stativ und eine spätere Belichtungsfusion mittels EBV setzen. Die kürzeste Belichtungszeit aus der Reihe wird nach dem rechten Rand vom Histogramm bemessen ("expose to the right").

Herzliche Grüße Nic Name
 

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