Warum gibt es keinen Sensor mit ISO 6 oder darunter?


PeterTaylor

PeterTaylor

NF-F Platin Mitglied
Hallo,

mich würde mal die Erklärung dafür interessieren, warum noch kein Hersteller einen Sensor mit wirklich niedriger Basis ISO herausgebracht hat. Wahrscheinlich ist es ja eine wirtschaftliche Entscheidung, aber gibt es auch technische Gründe? Ich denke für Landschaftsfotografen und Outdoorblitzer wäre das eine durchaus interessante Variante.

Ich hätte für meine Outdoorblitzfotos z.B. gerne eine Basis-ISO von 3, damit ich nicht immer mit Graufiltern hantieren muss. Langzeitbelichtungen von Wasser / Wolken würden davon auch profitieren und sind wahrscheinlich auch der deutlich häufigere Anwendungsfall.

An einem hellen Tag (direkte Sonne im Hochsommer) beträgt der Lichtwert 15, bei hellem Sand oder Schnee sogar 16. Das entspricht einer Belichtungszeit von 1/250sek bei Blende 11/16 und ISO 100.

Ich könnte bei einem Lichtwert von 15 mit einer Basis ISO von 3 bei 1/250sek also statt mit Blende 11 mit Blende 2 fotografieren (5 Blendenstufen) und somit die Person sehr viel besser freistellen. Das geht natürlich auch mit Graufiltern, ist aber umständlich bei Objektivwechsel und Belichtungsmessung mit externem Belichtungsmesser und erschwert zudem die Bedingungen für den Autofokus und die Bildkomposition (Sucherbild bei DSLR ist dunkel).

HighSpeedSync kenne ich, ich will mir aber nicht noch einen portablen Blitz zulegen.

Würde mich freuen, wenn @falconeye oder @AndyE oder sonst ein technisch versierter User Licht ins Dunkel ;) bringen könnte.
 
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K

KAOOS

Aktives NF Mitglied
Hallo,
sehr niedrige Basis-Iso würde zu einem Sensor führen, der eben dann in Lowlight versagt. Die heutigen Sensoren (und deren Signal-Verarbeitung) können eben eine solch riesige Spanne bei den ISOs dann nicht mehr überbrücken. Für die meisten User reicht ISO100 als Basiswert, wie sie es auch vom Film her kennen. Ich gehe mal auch davon aus, daß selbst bei der D810 und D850 die Basis-ISO64 kaum genutzt werden, weil man eben sich mit der Materie nicht so gut auskennt. Ich gehe hier auch nur vom normalen User aus, also nicht den Profis oder besseren Fotografen. Diese normalen User stellen halt immer noch die grösste Käuferschicht dar, ohne diese wären die Kamerahersteller schon längst Pleite.

Zudem hat sich die Forderung der letzten Jahre, neben sauberer ISO100 noch sehr gute Lowlight-Werte zu bekommen, durchgesetzt.
Wobei es hier bei der oben genannten Spanne eher um die Signal-Verarbeitung der CPU in der Kamera geht, diese verstärkt eben alles soweit für gute Lowlight-Werte.

VG
 
fx33

fx33

NF-F Premium Mitglied
Einen Sensor mit so niedriger Empfindlichkeit herzustellen, dürfte ziemlich schwierig sein. Die Empfindlichkeit ist dadurch limitiert, dass die einzelnen Elemente des Sensors nur eine begrenzte Aufnahmekapazität für Photonen haben. Jedes empfangene Photon setzt ein Elektron frei, irgendwann ist die Kapazität des Elements gesättigt. Weitere empfangene Photonen können keine Elektronen mehr freisetzen (ausgebrannte Stellen im Bild) oder die Elektronen würden in benachbarte Zellen überfließen (Blooming). Um die Empfindlichkeit weiter herunterzusetzen, also die elektrische Kapazität zu erhöhen, müssten die einzelnen Elemente sehr groß werden, was die Gesamtpixelzahl des Sensors ziemlich beschränkt. Gleichzeitig würde die maximale Empfindlichkeit stark beschnitten, weil bei einem großen Fotoelement eine bestimmte Anzahl an Photonen erforderlich ist, um eine Anzahl an Elektronen freizusetzen, deren resultierenen Gesamtspannung groß genug ist, um sich von dem elektronischen Grundrauschen des Elements, das mit wachsender Größe ebenfalls zunimmt, signifikant abzuheben.
Bei modernen Sensoren können die niedrigen ISO-Zahlen schon nur deshalb erreicht werden, weil die Algorithmen zur Signalverstärkung besser geworden sind. Ich vermute, dass da nicht mehr viel herauszuholen ist.
Technisch ist es die einfachste und billigste Lösung, durch einen neutralen Graufilter die Lichtmenge, die auf den Sensor trifft, zu reduzieren.
 
Zuletzt bearbeitet:
soulbrother

soulbrother

Sehr aktives Mitglied
HighSpeedSync kenne ich, ich will mir aber nicht noch einen portablen Blitz zulegen.
Warum auch immer es keine Kameras mit ISO 12 oder weniger gibt, ist Deine Frage, die kann ich nict versiert beantworten.
Aber ich bin dennoch recht sicher, dass es das auch "mittelfristig" nicht geben wird.
Ergo, MUSST Du dich mit den anderen teschn. Möglichkeiten anfreunden ;-)
Technisch ist es die einfachste und billigste Lösung, durch einen neutralen Graufilter die Lichtmenge, die auf den Sensor trifft, zu reduzieren.
Oder eben doch mit kurzer Vesrchlußzeit arbeiten und statt Blitz nen Reflektor zum aufhellen einsetzen,
oder/und sich nicht nur mit HSS, sondern auch mit Hypersync und wie die sehr ähnlichen Verfahren von anderen Hersteller heißen beschäftigen.

Hinweis aus eigener Erfahrung:
Ich blitze bis zur 8000stel mit den Pocketwizard TT1/TT5 und ganz einfachen, billigen Studioblitzen (die eben eine relativ lange Abbrennzeit haben!), geht mit so gerigem Helligkeitsverlauf (der ja oft als Gegenargument angeführt wird), dass es bisher nie wirklich aufgefallen ist.

Bei mir klappt das auch mit einem (damals) recht günstigen Akkublitz in Studioblitzbauform:
NICEFOTO nFlash 400 portabler Akku Studioblitz - 400Ws
Würde ich heute eher nicht mehr kaufen, da meine Ansprüche in Punkto präzise Wiederholgenauigkeit der Leistung und sehr gute Farbwiedergabe deutlich gestiegen sind. Brauchbar ist das Ding aber nach wie vor, die 5W LED kannst natürlich vergessen, das ist nur ne bessere Kerze...
 
VisualPursuit

VisualPursuit

Sehr aktives Mitglied
Statt HighSpeedSync (Auto-FP) oder Hypersync oder Graufiltern würde
ich viel lieber auf Zentralverschlüsse oder globale Verschlüsse setzen.

Das scheitert (noch) an Verfügbarkeit (globaler Verschluss) oder teils
strunzender Dummheit. Canon hat z.B. mit der G5X MkII eigentlich die
passende Kamera mit Zentralverschluss, die Kamera hat aber keinen
Blitzschuh.

Kopf -> Tischplatte.

Hier seht ihr, was damit möglich ist:


Alle 3 Bilder bei Offenblende.
Oben das normale Tageslicht, 1/2000 sec bei f=1.8
Darunter das ganze mit eingeschaltetem Blitz.
Und ganz unten reingezoomt auf maximales Zoom.
Das ist dann dunkler wegen Fliesslichtstärke.

Blöderweise ist die G5X kreuzlahm. Der Blitz könnte bei dieser
Leistung problemlos 8fps liefern.

Die G5X MkII könnte mithalten. Aber die hat keinen Blitzanschluss...........
 
VisualPursuit

VisualPursuit

Sehr aktives Mitglied
Nachtrag: Der Blitz muss natürlich eine sehr kurze Leuchtzeit haben,
um seine Ladung innerhalb solcher kurzen Verschlusszeiten loswerden
zu können. Mit dem Hensel Expert D 250 Speed geht das.
 
N

Nicname

Sehr aktives Mitglied
In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift digit 05/2019 beschreibt Frank Werner unter dem Stichwort "Frame Averaring" eine neue Technologie, die im Phase One IQ4 Mittelformat Rückteil zur Verfügung steht. Es werden bei Vorgabe einer Gesamtbelichtungszeit von z.B. 2 Minuten 275 Aufnahmen zu einem einzigen Raw als dem Mittelwert der 275 Aufnahmen verrechnet, wenn im Beispiel bei ISO 50 die normale Belichtungszeit für das Einzelbild 1/125 Sek. beträgt. Bei den so erzeugten Landschaftsaufnahmen braucht es keinen ND-Filter mehr, um Wasser und Wolken den gewünschten fliessenden "Look" zu verleihen. Der aus Sicht des Autors weitere Vorteil dieser Methode ist der hohe Dynamikumfang des rauschfreien Raw-Bildes von ca. 16 Blendenstufen, wenn nach dem ETTR-Prinzip so belichtet wird, dass die Lichter rechts am Anschlag sind. Das funktioniert natürlich bei statischen Motiven mittels Stativ. Nach den Gesetzen des Fortschritts ist es m.E. eine Frage der Zeit, bis diese Technologie auch in bezahlbaren Kameras zur Verfügung steht ...
 
G

gpz06

Sehr aktives Mitglied
In der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift digit 05/2019 beschreibt Frank Werner unter dem Stichwort "Frame Averaring" eine neue Technologie, die im Phase One IQ4 Mittelformat Rückteil zur Verfügung steht. Es werden bei Vorgabe einer Gesamtbelichtungszeit von z.B. 2 Minuten 275 Aufnahmen zu einem einzigen Raw als dem Mittelwert der 275 Aufnahmen verrechnet, wenn im Beispiel bei ISO 50 die normale Belichtungszeit für das Einzelbild 1/125 Sek. beträgt. Bei den so erzeugten Landschaftsaufnahmen braucht es keinen ND-Filter mehr, um Wasser und Wolken den gewünschten fliessenden "Look" zu verleihen. Der aus Sicht des Autors weitere Vorteil dieser Methode ist der hohe Dynamikumfang des rauschfreien Raw-Bildes von ca. 16 Blendenstufen, wenn nach dem ETTR-Prinzip so belichtet wird, dass die Lichter rechts am Anschlag sind. Das funktioniert natürlich bei statischen Motiven mittels Stativ. Nach den Gesetzen des Fortschritts ist es m.E. eine Frage der Zeit, bis diese Technologie auch in bezahlbaren Kameras zur Verfügung steht ...
Da kann ich Dir vielleicht aus erster Hand etwas zu sagen - als IQ4 Anwender. Das war eins der schlimmsten Update´s an die ich mich erinnern kann. Mit Einführung des Creative Control Package 5.00.20 hat es Phase One geschafft, das wenn 16 Bit Extended RAW als File Format ausgewählt wird nur 14 Bit L RAW geschrieben wird. Anzeigt wird aber immer 16 Bit RAW als Fileformat. Auf dem Back kannst Du nicht sehen ob es 14 oder 16 Bit hat wenn Du unterwegs bist. Erst im RAW-Konverter ist es zu sehen wenn man die Schatten anheben muss - aber dann ist es zu spät.

Ich habe mir dann so Sprüche anhören müssen - das sieht doch keiner o.ä. 1.) Man sieht es wenn die DR abgerufen werden muss und 2.) Gibt es gar keine Diskussion wenn 16 Bit Extended RAW Files bestellt wurden.

Nach ca. 7 Tagen habe Sie dann ein Update auf 5.01.0 geliefert und diesen Fehler gefixt. ABER das Automated Frame Averaging liefert jetzt nur 14 Bit RAW Files. Mir hat dann ein Phase One Händler erklärt das wäre so geplant - also "das Kind schielt nicht das soll so gucken".
Sicher.......
Bei auslösen des Frame Averaging bekommst Du die Menge an RAW´s beim ausgewählten 16 Bit Format angezeigt. Löst Du aber aus - wird nur die Menge die das 14 Bit RAW Format benötigt - abgespult und verwendet. Das Endergebnis ist auch ein 14 Bit RAW Format. Es ist sehr sauber in den Schatten aber es verliert dabei Details. Einen ND Filter kannst Du damit nicht wirklich ersetzen, die Bewegungsunschärfe die entsteht hängt von der Gesamtdauer und Deinen Belichtungszeiten (im Intervall) ab. Das Frame Averaging macht eine Mittelwert Berechnung in der Kamera - die kannst Du auch in Photoshop machen mit mehreren Bildern und ähnlichen Ergebnissen. Ich bin jetzt noch nicht in die Verlegenheit gekommen das ich unbedingt Frame Averaging benötigt hätte, aber es macht Sinn solche Dinge in der Kamera zu machen - wenn sie den funktionieren.

@Nicname - das ist eher eine Technik die in Handys zu finden ist (Thema Computer gestützte Fotografie), damit überhaupt ein gefälliges Bild erzeugt werden kann.

Gruß Gerd

PS: Frame Averaging hilft aber PeterTaylor nicht bei seinem Problem... (bzw. IQ4, die XF und ein LeafShutter Objektiv schon).
 
falconeye

falconeye

Sehr aktives Mitglied
Würde mich freuen, wenn @falconeye oder @AndyE oder sonst ein technisch versierter User Licht ins Dunkel ;) bringen könnte.
Dann möchte ich auch etwas beitragen. Es wurde das meiste oben ja schon gesagt. Zusammenfassend hier einmal:

1. Die Reduzierung der allgemeinen Empfindlichkeit ist wohl nicht gemeint, hier hilft ein ND Filter. Eine RX100m3 z.B. hat den zuschaltbar eingebaut, sehr schick. Leider in aktuellen Modellen entfallen ...

2. Niedrige native Basis ISO: Diese ist durch die so genannte “Full Well Capacity” (FWC) vorgegeben. Die ISO 64 einer D850 werden sehr wohl und gerne genutzt. Aber die Produktion eines solchen Sensors ist recht teuer, da man tiefere Cavities in das Silizium belichten muss, also mehrere Schichten. Die FWC kann man sich als dritte Dimension eines Sensors denken, mit den beiden anderen Dimensionen Breite und Höhe. Weniger Pixel helfen hier übrigens nicht.

3. Frame Averaging. Auch das kann eine RX100m3 z.B. out of camera, sie produziert dann ein 14 Bit RAW herunter bis unter ISO 1! Die Qualität ist fantastisch. Aber ähnlich Pixelshift nur für statische Motive mit Stativ geeignet, b.z. Langzeitbelichtungen. Die Zeit zwischen zwei Frames ist einfach zu groß, typischerweise 1/30s. Auch das Feature ist bei aktuellen RX100 entfallen :(

4. Algorithmic Stacked Sensors. Hier wird Sony früher oder später ein Patent anmelden, wo der Sensor kontinuierlich ausgelesen und sofort digital in Pixelregistern akkumuliert wird. Bei hinreichend schneller Auslesung, entspr. 8k 120fps, ist dies auch mit viel Licht möglich, bzw. durch alternierendes Auslesen unterschiedlicher Pixelgruppen oder einem global shutter auch mit beliebig viel Licht. Dies erlaubt dann beinahe beliebig kleine native ISOs. Aber muMn dauert dies noch 10 Jahre+.
 
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