Wie funktioniert eigentlich ISO LO 1

[Knipsfix]

Hallo,
mich würde mal interessieren, wie die Einstellung ISO LO 1 technisch in der D300 umgesetzt wird.

Die D300 hat bei ISO 200 ihre Grundempfindlichkeit.

Dies bedeutet, dass bei einem maximalen Digitalwert für die Helligkeit der Sensor seine maximale Spannung abgibt. Diese Spannung wird über einen Verstärker an den Eingang des AD Wandlers angelegt.


Erhöht man den ISO Wert,

wird der Verstärkungsfaktor des Verstärkers angehoben. Dies führt dazu, dass der maximale Digitalwert bereits bei einer geringeren Sensorspannung erreicht wird.


Senkt man den ISO Wert unter die Grundempfindlichkeit (ISO LO 1),

müsste dementsprechend der Verstärkungsfaktor gesenkt werden. Da der Sensor jedoch die Spannung nicht über seinen Maximalwert erhöhen kann, erreicht man jetzt den maximalen Digitalwert nicht mehr.

Die Einstellung ISO LO 1 würde doch nur dann Sinn machen, wenn man den Sensor dazu bringen könnte, mehr Licht auszuwerten.

Hat jemand von euch eine Idee wie das funktioniert?

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[Michael K.]

interessiert mich auch, bin gespannt welche Antworten kommen

kann es nicht einfach sein, das die Grundempfindlichkeit nachwievor 100 Iso ist, und die Software der Bildverarbeitungsengine auf 200 optimiert ist?

 

[Knipsfix]

interessiert mich auch, bin gespannt welche Antworten kommen

kann es nicht einfach sein, das die Grundempfindlichkeit nachwievor 100 Iso ist, und die Software der Bildverarbeitungsengine auf 200 optimiert ist?

Hallo Michael,
dagegen spricht, dass laut Handbuch Seite 97 der Kontrast unter ISO 200 abfällt.

 

[Georg1971]

Hallo Michael,
dagegen spricht, dass laut Handbuch Seite 97 der Kontrast unter ISO 200 abfällt.

Ja klar, vor allem die Lichter werden beschnitten, da haperts bei Digitalkameras aber sowieso schon. Nikon sagt, LO 1 ist für fotografische Ausnahmesituationen und das meinen sie durchaus ernst. Viele scheinen zu glauben, je weniger ISO desto bessere Bildqualität. Die ist aber nur optimal bei Nennenpfindlichkeit des Sensors, egal ob das nun ISO 50 oder ISO 400 ist.
Warum sind Viele so scharf auf die ISO 100? Beim Fotografieren habe ich zu 95% eher mit zu wenig Licht zu kämpfen als zu viel und bin dankbar für die hohe Grundempfindlichkeit meiner DSLR.

 

[Michael K.]

Warum sind Viele so scharf auf die ISO 100? Beim Fotografieren habe ich zu 95% eher mit zu wenig Licht zu kämpfen als zu viel und bin dankbar für die hohe Grundempfindlichkeit meiner DSLR.

ich nicht

 

[CALYPTRA]

dagegen spricht, dass laut Handbuch Seite 97 der Kontrast unter ISO 200 abfällt.

Dafür, dass nach dem Eindruck einiger D300 User der Sensor bei etwa -0.3 bis -0.7 Blenden unterhalb der Grundempfindlichkeit das geringste Rauschen hat.

 

[MichelRT]

Das schließt sich nicht aus. So wie ich es verstanden habe wird LO 1 durch überbelichten um 1 Blendenstufe und anschließendes korrigieren der Helligkeit erreicht. Das erklärt sowohl das niedrigere Rauschen als auch die geringere Dynamik.

Dafür, dass nach dem Eindruck einiger D300 User der Sensor bei etwa -0.3 bis -0.7 Blenden unterhalb der Grundempfindlichkeit das geringste Rauschen hat.

 

[Knipsfix]

Das schließt sich nicht aus. So wie ich es verstanden habe wird LO 1 durch überbelichten um 1 Blendenstufe und anschließendes korrigieren der Helligkeit erreicht. Das erklärt sowohl das niedrigere Rauschen als auch die geringere Dynamik.

Wie kann man denn einen Sensor überbelichten und anschließend die Helligkeit korrigieren? Wenn der Sensor überbelichtet wird, kappt er die Daten.

 

[maikm]

So wie ich es verstanden habe wird LO 1 durch überbelichten um 1 Blendenstufe und anschließendes korrigieren der Helligkeit erreicht.

Wenn die hardwareseitige Nennempfindlichkeit aber ISO 200 ist, wie soll er dann ohne weitere Blendenöffnung oder Verlängerung der Verschlusszeit überbelichten?

Maik

 

[MichelRT]

Die Verschlußzeit verdoppelt sich doch durch LO 1 gegenüber ISO 200. D.h. der "Sensor" wird überbelichtet und die Helligkeit wird durch die Firmware wieder um eine Blende nach unten korrigiert. Dadurch verliert man auch in den Lichtern diese eine Blende an Dynamik und in den dunkleren Teilen wird das Rauschen reduziert.

Wenn die hardwareseitige Nennempfindlichkeit aber ISO 200 ist, wie soll er dann ohne weitere Blendenöffnung oder Verlängerung der Verschlusszeit überbelichten?

Maik

 

[MichelRT]

Genau das passiert auch. In LO 1 fressen die Lichter wesentlich schneller aus.

Wie kann man denn einen Sensor überbelichten und anschließend die Helligkeit korrigieren? Wenn der Sensor überbelichtet wird, kappt er die Daten.

 

[Georg1971]

Wie kann man den einen Sensor überbelichten und anschließend die Helligkeit korrigieren? Wenn der Sensor überbelichtet wird, kappt er die Daten.

Der Ausgabeumfang der Bilddaten beträgt standardmäßig 8 Bit, der Sensor liefert aber im RAW 12-14 Bit. In CNX kannst Du ein RAW nachträglich in gewissen Grenzen in der Belichtung korrigieren. Das große Problem der Digitalkameras sind (genau wie beim Diafilm) die geringen Reserven in den Lichtern. Vom mittleren aus Grau betrachtet verteilt sich der Belichtungsspielraum leider nicht zu 50% Lichter/Schatten, sondern viel stärker zu den Schatten. Du kannst relativ problemlos ein RAW um 2 Blendenwerte noch oben korrigieren (natürlich unter Zunahme des Rauschens), aber meist nur um max. 0,5 BW nach unten. Bei LO 1 wird nichts anderes gemacht, als den Sensor um ca. 1 BW überzubelichten und das RAW um 1 BW unterzuentwickeln. Das reduziert wunderbar das Bildrauschen, lässt aber die Lichter ausfressen.

 

[volkerm]

Bei LO 1 wird nichts anderes gemacht, als den Sensor um ca. 1 BW überzubelichten und das RAW um 1 BW unterzuentwickeln.

Mutige Behauptung, für die ich gerne konkrete technische Anhaltspunkte sehen würde.

 

[Georg1971]

Mutige Behauptung, für die ich gerne konkrete technische Anhaltspunkte sehen würde.

Sondern?

Konkret: Nehme ein Foto mit ISO 200 und z.B. vorgegebener Blende auf, danach das Gleiche mit LO1. Die Belichtungszeit verdoppelt sich, die ausgegebenen Bilder sind aber "gleich hell" mit früher auslaufenden Lichtern bei LO1. Was ist daran so mutig?

 

[volkerm]

Sondern?

Konkret: Nehme ein Foto mit ISO 200 und z.B. vorgegebener Blende auf, danach das Gleiche mit LO1. Die Belichtungszeit verdoppelt sich, die ausgegebenen Bilder sind aber "gleich hell" mit früher auslaufenden Lichtern bei LO1. Was ist daran so mutig?

Genau diese Bilder würde ich gerne selbst sehen, als RAW.

Ich habe selbst keine D300, um den Vergleich zu machen. Alles, was ich von den bisherigen Nikons an Verhalten im Bereich der Lichter kenne, spricht gegen deine Theorie. Es gibt da keine "Schulter", bei der man weich in die Sättigung laufen kann, sondern das begrenzt sehr abrupt wenn die maximale Ladung der Fotozelle erreicht ist. Wenn die LO1 auf diesen Wege erzeugt würden, so wären massive Farbverfälschungen in den Lichtern die Folge. Das müsste man also sehen, wenn deine Theorie stimmt.

 

[maikm]

Die Verschlußzeit verdoppelt sich doch durch LO 1 gegenüber ISO 200.

logisch, Denkfehler meinerseits...

Maik

 

[Georg1971]

Ich versuche mal heute oder morgen zwei Vergleichsbilder zu machen, mal sehn was dabei raus kommt.
Die D3 und die D300 haben gegenüber den älteren Modellen einen höheren Dynamikumfang. Selbst wenn mit 12 statt 14 Bit Raw aufgenommen wird macht sich das postiv bemerkbar. Bei 12 Bit braucht nicht so fein differenziert werden, die Belichtungstoleranz der einzelnen Sensoren ist aber immer gleich groß. Das verschafft natürlich auch etwas größere Reserven in den Lichtern und mag der Grund sein, warum sie nicht unmittelbar auslaufen, wie es z.B. bei einer D200 bei einer solchen Belichtung gewesen wäre, aber dort hat man ja LO1 garnicht realisiert (vielleicht deshalb auch nicht realisieren KÖNNEN)

Was hättest Du denn für eine Erklärung?

 

[Knipsfix]

Ich habe gerade folgenden Test gemacht:

Ein Bild mit ISO 200 so belichtet, dass die Spitzlichtanzeige gerade anfängt zu blinken.

Danach drei weiter Bilder mit LO 0,3 / LO 0,7 / LO 1,0 und entsprechender Korrektur der Belichtungszeit erstellt.

Die vier Bilder als RAW Datei in Lightroom geladen und um 1 Blende nach unten korrigiert.

Die Ausgefressen Lichter ließen sich bei ISO200 und LO 0,3 beheben. Bei LO 0,7 war eine leichte und bei LO 1,0 keine Korrektur mehr möglich.

Dies lässt für mich folgenden Schluss zu:

Bei ISO200 hat der Sensor gegenüber der JPEG Datei eine Reserve von ca. 2/3 Blenden. Diese Reserve wird bei LO 0,3 und LO 0,7 aufgegeben. Bei LO 1,0 werden die Lichter um 1/3 Blende beschnitten.

 

[MichelRT]

Ich denke auch dass man das bei sehr hellen Motiven sehen wird. Deswegen auch der Hinweis in der BDA LO-1 nur in Ausnahmefällen zu benutzen. Viele Bilder vertragen aber sicher eine Überbelichtung um 1EV ohne großflächig in bildwichtigen Teilen zu clippen.
Ein Vergleich zu bisherigen Nikons dürfte schwierig sein, da bisher immer die Nennempfindlichkeit des Sensor die kleinste Einstellung war. LO-1 gibt es bisher ja nur an der D3 und D300.

Genau diese Bilder würde ich gerne selbst sehen, als RAW.

Ich habe selbst keine D300, um den Vergleich zu machen. Alles, was ich von den bisherigen Nikons an Verhalten im Bereich der Lichter kenne, spricht gegen deine Theorie. Es gibt da keine "Schulter", bei der man weich in die Sättigung laufen kann, sondern das begrenzt sehr abrupt wenn die maximale Ladung der Fotozelle erreicht ist. Wenn die LO1 auf diesen Wege erzeugt würden, so wären massive Farbverfälschungen in den Lichtern die Folge. Das müsste man also sehen, wenn deine Theorie stimmt.

 

[Georg1971]

Ich habe gerade folgenden Test gemacht:

Ein Bild mit ISO 200 so belichtet, dass die Spitzlichtanzeige gerade anfängt zu blinken.

Danach drei weiter Bilder mit LO 0,3 / LO 0,7 / LO 1,0 und entsprechender Korrektur der Belichtungszeit erstellt.

Die vier Bilder als RAW Datei in Lightroom geladen und um 1 Blende nach unten korrigiert.

Die Ausgefressen Lichter ließen sich bei ISO200 und LO 0,3 beheben. Bei LO 0,7 war eine leichte und bei LO 1,0 keine Korrektur mehr möglich.

Dies lässt für mich folgenden Schluss zu:

Bei ISO200 hat der Sensor gegenüber der JPEG Datei eine Reserve von ca. 2/3 Blenden. Diese Reserve wird bei LO 0,3 und LO 0,7 aufgegeben. Bei LO 1,0 werden die Lichter um 1/3 Blende beschnitten.

Danke, genauso hätte ichs auch gemacht und deckt sich mit meinen Versuchen dazu, als ich die D300 bekommen hatte.
Der größere Dynamikumfang kommt der Kamera hier natürlich zugute. 1 BW unterbelichtet aber nur 1/3 BW Verlust in den Lichtern. Obwohl ich den Vorteil gegenüber den älteren Kameras nur auf max. 1/3 BW in den Lichtern einschätze. Man kann mit Hilfe eines RAW Konverters ja auch bei älteren Kameras eine niedrigere ISO simulieren, natürlich auch mit entsprechendem oder größerem Qualitätsverlust.