Wie gut werden Sensoren in den nächsten Jahren wohl noch werden?

[Horstl]

Werbung (verschwindet nach Registrierung)

... ich rede von den sensoren, nicht von dem gespann aus sensor+kamera, selbst in den raw files steckt immer noch eine menge digital processing vor dem speichern auf karte

...und vor dem Processing in der Kamera steckt schon das Processing im Sensor.

 

LG Horstl

[Wolfgang]

Tamron hat einen neuen Sensor mit extrem höherer Empfindlichkeit, niedrigerem Rauschen und höherer dynamic range entwickelt.

Siehe http://www.mirrorlessrumors.com/tamron-announced-new-sensor-exceeds-far-beyond-human-visual-capability/

 

 

Tamron announced a new sensor that Exceeds Far Beyond Human Visual Capability

• December 3, 2016

Tamron announced a new sensor (yes they make sensors too) that Exceeds Far Beyond Human Visual Capability. Impressive:

Technology Development Announcement Imaging Technology that Exceeds Far Beyond Human Visual Capability – Extrasensory Imaging Technology –

Tamron Co., Ltd. (Headquarters: Saitama City, Japan; President & CEO: Shiro Ajisaka), an integrated optics manufacturer announces successful development of an innovative technology, with support of Japan Science and Technology Agency (JST) of National Research and Development Agency, that enhances imaging capability far exceeding that of human vision, with critical consistency established between ultra-high sensitivity and wide dynamic range.
This technology is aimed at consistent enhancement of ultra-high sensitivity and wide dynamic range, which has been considered difficult in the past. The ultra-high sensitivity technology enables capturing clear full-color images even under an extreme low brightness of 0.003 lux, which is darker than starlight. The wide dynamic-range performance assures luminance resolution of a range of brightness in excess of 140 dB (a lightness-and-darkness difference of 10 million times).
Consistent implementation of these two technologies opens a new imaging potential that enables vision far beyond human visual capability.

 

Key Elements of Technology

Three key technologies – Optics, Image Sensor, and Image Processing – have been identified essential, and their effective integration has been studied for the new imaging technology.

 

• • Optical Technology

Development of an extremely low-reflection technology to suppress optical artifacts that arise in ultra-high sensitivity and wide dynamic range, and optical focusing system optimized for imagers.

• • Image Sensor Technology

A proprietary low gain-noise, wide dynamic-range CMOS image sensor was originally developed.

• • Image Processing Technology

Development of a digital noise-reduction technology that does not compromise the resolution of an object in focus or under motion, and a dynamic brightness-range technology that enables luminance resolution for an extreme wide range of low and high brightness.
Thanks Barry!

bearbeitet 5. Dezember 2016 von Wolfgang

[Gast]

0.003 lux... das ist ganz grob etwa ein zehnmillionstel des sonnenlichts an einem schönen sommertag, oder etwa 140 dB, oder eben mehr als 23 blendenstufen

wenn ich mir das bild mit den autoscheinwerfern so anschaue, dann fällt mir aber nur eines ein: wir brauchen dringend bessere linsen!

[wolfgang_r]

Wenn die exorbitante Dynamik dann mal abgebildet wird, werden sich sehr viele (möglicherweise alle) sehr schnell wieder zur aktuellen "begrenzten" Dynamik zurücksehnen, weil das einfach nur schei$$e aussieht. Alle Linsenflares und sonstige Reflexionen knallen außerdem da voll rein, wo sie heute noch nahezu unsichtbar sind.

Wer braucht sowas? Das Militär, Ermittler und Überwachungsanlagen.

[manifredo]

Also ich hab mich noch nie über zu viel Dynamik beschwert, bildtechnisch kann man sie doch wieder in die gewünschten Bahnen lenken, falls einem der Kontrast zu gering ist. In die umgekehrte Richtung geht es allerdings nur schwer bzw. gar nicht - mangelnde Dynamik kann man schlecht über die Bildbearbeitung ausgleichen.

 

lg Manfred

[Gast User73706]

Manche beurteilen und kritisieren halt gerne von vornherein ohne ein Produkt jemals getestet oder gesehen zu haben. Ich finds super, wenn es mehr Anbieter für Sensoren gibt und wenn die dann auch noch was können, umso besser. Ob das was ist kann man sowieso erst einschätzen, wenn es irgendwo eingebaut und getestet wurde. Von daher: erstmal gut! [emoji1303]

[wolfgang_r]

Werbung (verschwindet nach Registrierung)

Ihr könnt nicht lesen oder nicht begreifen. Lest nochmal den ersten Teilsatz im betreffenden Beitrag.

[Anzeige]

Ich würde dir das Adobe Creative Cloud Foto-Abo mit Photoshop und Lightroom empfehlen

[Lumixburschi]

Ich finds super, wenn es mehr Anbieter für Sensoren gibt und wenn die dann auch noch was können, umso besser.

 

Jau, sehe ich auch so.

 

Das Teil von Tamron ist ja eh erst mal "noch"  sowas wie Prototypen, die mitten in der Entwicklung stecken. Bevor sowas dann Serienreife hat UND die Bildqualität daraus stimmt, könnte noch relativ lange dauern.

 

Was hatten wir schon Sensationen in den News um die Fotobranche und was ist tatsächlich davon angekommen ? Z.B. die Firma Lytro (das sind die mit der 4MP Lichtfeld-Kamera) hat sich bereits aus dem Endkundengeschäft zurückgezogen und baut nun Cinema-Technologie auf mit der Lytro Cinema mit 755 Megapixeln und 16 EV und 40K-Video bei 300FPS. Sowas ist interessant für das Labor bzw. HighSpeed-Aufnahmen etc - für den Privatmann ist sowas unerschwinglich. - Was machen denn die flexiblen Sensoren, die geometrische Abbildungsfehler bzw. Verzeichnung schon bei der Aufnahme verhindern sollen - angekündigt wurden die ja schon

 

Wenn die Technologien, die wir bis jetzt haben, sich in gesundem Maße weiterentwickeln - dann gibt es in ein paar Jahren wirklich interessante Geräte - ob die die Fotografie revolutionieren ist die Frage. Bei den Suchern wird sich ebenfalls noch sehr viel tun, die sind im Verhältnis wie bei den Sensoren erheblich besser geworden als noch vor Jahren - sogar die DSLR-Hybridsucher, die LCD, LED und Spiegelbild derart perfekt vereinen, sind richtig gut geworden, werden kaum noch dunkel, wenn man die Kamera abschaltet.

 

[wasabi65]

Also weniger Rauschen bei wenig Licht ist immer gut. Viel Dynamik muss es nicht unbedingt (gleichzeitig) sein...

[wolfgang_r]

Also weniger Rauschen bei wenig Licht ist immer gut. Viel Dynamik muss es nicht unbedingt (gleichzeitig) sein...

 

DAS ist m. M. n. der richtige Ansatz. Die beispielsweise 23 Blendenstufen haben nämlich einen gravierenden Nachteil. Um die gleiche Tonwertauflösung zu haben (die man braucht, um aus der riesigen Dynamik dieses nun wirklich ISO-losen Sensors den interessanten, für die Bilddarstellung notwendigen Bereich, herauszuschneiden und dann noch mit feinen Tonwertabstufungen bearbeiten zu können), müssten die AD-Wandler eine Auflösung von mindestens 24 Bit haben. DA liegt das Hauptproblem. Bisher ist mit 16 Bit schluss und die Datenmenge schon riesig. Selbst mit großem Aufwand (Temperaturkonstanz, störungsarmes Layout usw.) ist es heute kaum möglich mehr als 16 Bit wirklich stabil zu halten. Deshalb werden die untersten Tonwertstufen kaum oder gar nicht genutzt.

Man kann die aktuellen 16 Bit auch schmalbandig (eine geringere Dynamik abdeckenden Bereich) über die Gesamtdynamik des Sensors schieben (die ISO-EInstellung). Dann hat man aber gegenüber heute nichts gewonnen.

Der so hochdynamische Sensor hat allerdings für viele einen großen Vorteil: Man kann noch ahnungsloser ein Bild knipsen und hat immer irgendwie was drauf.

Ob es schön aussieht, wenn in stockfinsterer Nacht die Windungen der Glühwendel eines Autoscheinwerfers einschließlich aller geringsten Reflex- und Streulichteffekte des Objektivs und die Bauchhaare einer schwarzen Katze im Schatten unter einer Treppe aufgelöst werden, ist dann noch eine weitere Frage.

Wie ich schon schreib, schön ist das nicht, aber gut für Militär und Überwachung.

Neu ist das auch nicht. Solche Sensoren bzw. Kameras damit habe ich schon vor ca. 7 Jahren in industriellen Fachzeitschriften gesehen.

Sony hat auch einen im Programm: https://www.sony.de/pro/attachment/1237492007321

Den hätten wir auch noch: http://www.ims-chips.de/content/pdftext/HDRC-MDC_04_color_09.pdf

Und noch einige mehr.

bearbeitet 5. Dezember 2016 von wolfgang_r

[wasabi65]

Der so hochdynamische Sensor hat allerdings für viele einen großen Vorteil: Man kann noch ahnungsloser ein Bild knipsen und hat immer irgendwie was drauf.

.

Hmm, wenn mir LR dann genau den Dynamikbereich rausholt, den ich brauche, und das dann "natürlich" wiedergegeben werden kann, dann ist das doch perfekt! HDR das nicht nach HDR aussieht...

[Gast User73706]

Woher soll man denn wissen ob das schön ist und was man vielleicht alles schönes damit anstellen kann, wenn man noch nicht damit hantiert hat?

 

Wie so oft, wird etwas theoretisch auseinander genommen, was praktisch so gar nicht relevant sein muss oder es auch ist. Ob etwas schön oder nicht schön ist, liegt zum Glück weiterhin immer noch beim Fotografen und Betrachter und kann nicht verallgemeinert werden. Manche finden HDR toll, andere Infrarot, Makro- oder Nachtfotografie, Sofortbild usw. Alles das gehört zum vielfältigen Themengebiet der Fotografie und hat die volle Berechtigung. Zumindest maße ich mir nicht an davon etwas zu verurteilen, ob ich es nun mag oder nicht mag...

[tgutgu]

Wolfgang schreibt nicht (nur) von Schönheit, sondern von den technisch bedingten Problemen und Nachteilen. Das muss erlaubt sein, ohne dass es wieder in die diese Ecke geschoben wird.

 

Ich fand seine Erläuterungen recht interessant. Sie geben Einblicke, dass die weitere "Dynamisierung" von Kamerasensoren einige technische Hürden nehmen muss und möglicherweise auch unangenehme Nebeneffekte hat. Ich finde es gut, dass er auch darauf hinweist. Ein Dank dafür hätte es auch getan.

bearbeitet 6. Dezember 2016 von tgutgu

[Berlin]

Bitte löschen

bearbeitet 6. Dezember 2016 von Berlin

[Anzeige]

Guck dir auch mal das Sony 12-24 G Master an

[wolfgang_r]

Schon weil niemand diese Wandler bauen kann, wird bei diesen Sensoren die Eingangsdynamik nicht schon an der Fotodiode durch eine nichtlineare Gradation analog wie beim Silberfilm in die passende Auflösung des Wandlers umgesetzt. Es muss dann nur noch der Schritt zur Steuerbarkeit der Kennlinie gemacht werdenn, um ein dem Film bei der Entwicklung entsprechendes Verhalten zu erreichen, und alle sind glücklich und zufrieden bis ans Ende ihrer Tage.

Ich gehe Deinem schreiben nach davon aus, dass Du weißt was es heißt, einem Analogverstärker (rsp. Bauteil) eine krumme Kennlinie zu verpassen?! Das musst Du dann für ALLE Dioden oder zumindest kleine Gruppen exakt gleich realisieren - nur ein paar Millionen mal. Bei Unregelmäßigkeiten "rauscht" es sonst nämlich fürchterlich.

Die Wandler zu verschieben ist einfacher und genauer. Das ist ja jetzt schon Praxis.

[Berlin]

Ich gehe Deinem schreiben nach davon aus, dass Du weißt was es heißt, einem Analogverstärker (rsp. Bauteil) eine krumme Kennlinie zu verpassen?! ...

 

Du hast natürlich so recht, ich habe meinen Beitrag schon vor deinem Schreiben gelöscht, leider bleibt er nun doch für alle Ewigkeiten erhalten.

 

bearbeitet 6. Dezember 2016 von Berlin

[Gast]

Nikon D 810 bei ISO 64 - da sieht man was möglich ist. Der Rest ist für mich Technikgeschwurbel ...

bearbeitet 6. Dezember 2016 von Gast

[Berlin]

Nikon 810 bei ISO 65 - da sieht man was möglich ist. Der Rest ist für mich Technikgeschwurbel ...

 

Das ganze Zeug mitsamt dieser Nikon kommt aus der Technik. Wir würden ohne Technik noch nicht mal Pinsel und Farbe zum Malen haben.

bearbeitet 6. Dezember 2016 von Berlin

[tgutgu]

Und es dürfte wohl an der Reife von diversen technischen Konzepten und einigen von Wolfgang zitierten Aspekten liegen, dass wir mit den heutigen Sensoren schon eine Weile leben.

 

Ich finde die ja gar nicht so schlecht. Man stößt in Foren oft auf Threads, die sich darüber beklagen, dass mit einer neueren Kamera schon wieder keine signifikante Verbesserung der Bildqualität erreicht wird. Die Unzufriedenheit muss wohl groß sein. Oder ist es nur die Erkenntnis, dass man wahrscheinlich mit der neuen Kamera auch keine wesentlich besseren Bilder hinbekommt, und das es wahrscheinlich auch nicht am Sensor liegt?

 

Ich bin mit der aktuellen Bildqualität eigentlich recht zufrieden. Wenn es besser wird, wäre das natürlich auch ok, aber so ein großes Verlangen danach habe ich nicht. Die Entwicklung braucht halt noch eine Weile.

 

Wieviel Bilder habe ich dieses Jahr gesehen, wo ich dachte, dass es eines besseren Sensors bedurft hätte? Auf Plakaten, in Büchern, in Zeitschriften, auf meinem iPad oder an die Leinwand projeziert? Ich erinnere mich an keines. Es waren also wenn überhaupt nur wenige.

 

Lassen wir also den Herstellern die Zeit, die sie brauchen. Derweil werden die Kameras an anderen Baustellen aufgebessert, was auch wichtig ist.

 

Neue, bessere Sensoren werden sicher irgendwann kommen.

[Kleinkram]

 

Ich bin mit der aktuellen Bildqualität eigentlich recht zufrieden. Wenn es besser wird, wäre das natürlich auch ok, aber so ein großes Verlangen danach habe ich nicht. Die Entwicklung braucht halt noch eine Weile.

 

Wieviel Bilder habe ich dieses Jahr gesehen, wo ich dachte, dass es eines besseren Sensors bedurft hätte? Auf Plakaten, in Büchern, in Zeitschriften, auf meinem iPad oder an die Leinwand projeziert?

 

Die meisten hier werden Dir zustimmen.

 

Die KBler sagen, wir brauchen kein MF, KB-Sensoren sind gut genug, APCler und MFTler sagen ähnliches von ihren Sensoren.

 

Ich stimme Dir nicht zu! Ich will für MFT einen erheblich besseren Sensor, damit ich Leuchten exakt ohne Halo abbilden und (kleine) Zoomobjektive mit wenig Lichtstärke auch im Dunkeln freihändig nutzen kann. Und damit ich bei gleichbleibenden Qualitätsansprüchen zu den Einzöllern wechseln kann.

[Berlin]

Ich will für MFT einen erheblich besseren Sensor, damit ich Leuchten exakt ohne Halo abbilden und (kleine) Zoomobjektive mit wenig Lichtstärke auch im Dunkeln freihändig nutzen kann. Und damit ich bei gleichbleibenden Qualitätsansprüchen zu den Einzöllern wechseln kann.

 

Wenns ums Rauschen geht, das ist die Physik des Lichts und da schon enthalten. Es hilft nur mehr Licht, damit sich das rausmittelt. Längere Belichtungzeiten könnten helfen, aber da ist der Dunkelstrom des Silizium im Weg.

Ich dachte die Halos kommen von den Reflexionen der vielen Linsen der Zoomobjektive, die die Dynamik in der Nähe von überbelichteten Lichtquellen verringern.

 

bearbeitet 6. Dezember 2016 von Berlin

[Anzeige]

Viele User im Forum fanden auch die Lumix GH5 interessant

[tgutgu]

Die meisten hier werden Dir zustimmen.

 

Die KBler sagen, wir brauchen kein MF, KB-Sensoren sind gut genug, APCler und MFTler sagen ähnliches von ihren Sensoren.

 

Ich stimme Dir nicht zu! Ich will für MFT einen erheblich besseren Sensor, damit ich Leuchten exakt ohne Halo abbilden und (kleine) Zoomobjektive mit wenig Lichtstärke auch im Dunkeln freihändig nutzen kann. Und damit ich bei gleichbleibenden Qualitätsansprüchen zu den Einzöllern wechseln kann.

Kauf' Dir für die Leuchten eine andere Kamera oder ein besseres Objektiv. Leuchten sind halt nicht mein Spezialgebiet.

[Gast]

Neue, bessere Sensoren werden sicher irgendwann kommen.

 

Bei MFT hat sich leider über die letzten Modelle  nicht soviel entwickelt. Der Schritt von der E-M1 Mark I zur PEN F war wahrlich kein großer, der zur E-M1 Mark II soweit man das jetzt schon sagen kann, wohl auch nicht.

 

Ein Blick auf den Dynamikumfang und die High ISO Fähigkeit der A7 R II, RX-1 Mark II, der Nikon 810 u. a. zeigt doch was heute schon möglich ist. Denke mal, das ist nicht das Ende der "Fahnenstange". Fuji kommt mit einem MF System, dass sehr vielversprechend ist. Höhere Stückzahlen, fallende Preise, Konkurrenten, die nachziehen. Man soll das alles nicht unterschätzen. Es gibt noch genug zahlende Interessenten, die auch in der Lage sind ein etwas schwereres System zu tragen.

 

Die Sensoren sind nicht mehr so teuer, die Prozessoren werden schneller, die Speicherkapazizätet höher - nur leichter, leichter werden die Systeme vermutlich nicht.

bearbeitet 6. Dezember 2016 von Gast

[pizzastein]

Bei MFT hat sich leider über die letzten Modelle  nicht soviel entwickelt. Der Schritt von der E-M1 Mark I zur PEN F war wahrlich kein großer, der zur E-M1 Mark II soweit man das jetzt schon sagen kann, wohl auch nicht.

 

Ja, leider, siehe z.B. #22.

[wolfgang_r]

Wenns ums Rauschen geht, das ist die Physik des Lichts und da schon enthalten. Es hilft nur mehr Licht, damit sich das rausmittelt. Längere Belichtungzeiten könnten helfen, aber da ist der Dunkelstrom des Silizium im Weg.

Ich dachte die Halos kommen von den Reflexionen der vielen Linsen der Zoomobjektive, die die Dynamik in der Nähe von überbelichteten Lichtquellen verringern.

 

 

So sieht (leider) die Realität aus!

Woran gearbeitet werden muss, ist die nach dem Sensor vorhandene Hardware, um deren Störaussendung zu verringern. Die wird nämlich in den Sensor eingekoppelt und versaut dessen Signale. Das ist um so schlimmer, je höher die verwendeten Taktfrequenzen sind. Ein Lösung wären 1 Bild in 10 Sekunden.....

Ein andere Baustelle sind die Objektive. Dabei ist man aber auch schon hart an der Grenze.

 

Die Halos und einige andere Effekte werden größtenteils von den Objektiven verursacht.

Beim Sensor ist Blooming Suppression > 1000 x (ca. 10 Blendenstufen) und Smear = 100 dB Stand der Technik.

Daran liegt es also kaum. Das Photonenrauschen liegt ca. 9 Blendenstufen unter dem Helligkeitswert. Damit ist auch klar, wie die Dynamik zumindest bei feinen Strukturen begrenzt wird und uns ausrechnen, was dann Sensoren bringen, die 23 Stufen Dynamik aufnehmen können.

http://www.dirk-funhoff.de/downloads/Rauschverhalten_bei-optimaler-Belichtung.pdf

(Seite 3)

https://books.google.de/books?id=zDEq5y3fc-8C&pg=PA116&lpg=PA116&dq=Photonenrauschen#v=onepage&q=Photonenrauschen&f=false

https://www.iqo.uni-hannover.de/fileadmin/institut/images/Education/2006Photonik13.pdf

Das Photonenrauschen macht sich in den dunklen Teilen des Bildes am stärksten bemerkbar. Es ist also sinnvoll, den Sensor möglichst nahe der Sättigung zu belichten.

 

Wir dürfen sicher sein, dass wir ganz dicht vor den theoretischen Grenzen sind. Wer mehr verspricht betreibt Woodoo.

 

Edit meint:

Was bleibt, sind die physikalisch bedingten Unterschiede der Formate bei exakt gleicher Sensor- und Weiterverarbeitungstechnologie. Immer vorausgesetzt, die Ausgabe der Bilder erfolgt jeweils in der gleichen Größe. Was ebenfalls bleibt, sind die Einflüsse des Betrachtungsabstands und des Ausgabemediums.

Diesbezüglich können die Kamerahersteller werben womit sie wollen und versuchen dem Kunden die tollste Zauberei einzureden (was sie ja auch oft schaffen, offensichtlich auch bei einigen Forumsmitgliedern hier), es ändert sich nicht. Die Realität bleibt hart.

bearbeitet 6. Dezember 2016 von wolfgang_r