Wie arbeitet mein Belichtungsmesser

[RoDo]

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Bei der Diskussion über die Ausnutzung des Belichtungsspielraums für RAW-Bilder habe ich mich gefragt, wie denn die Belichtungsmessung bei mir wohl abläuft. 

Meine Annahme war, dass diese gar nicht im Moment der Aufnahme vorgenommen wird, sondern aus dem fortlaufenden Sucherbild ermittelt wird, denn wir sehen ja, wie sich die Belichtungsdaten mit dem Bewegen der Kamera ändern. Wird der Auslöser halb gedrückt, dann werden diese blockiert und auch der AF angehalten. 

Es ist aus EDV-technischen Gründen am einfachsten, aus den fortlaufend ausgelesenen Sensordaten jeweils das Maximum für die hellsten Pixel fest zu halten und daraus mit der Regel Messung – 2,5 EV die Verschlusszeit unter Berücksichtigung der benutzten Blende zu errechnen. Aber dann würden eventuelle Spitzlichter schon eine Unterbelichtung hervor rufen. Es muss also noch eine Bewertung der Flächengröße der hellen Stellen erfolgen.
Um eine Idee zu bekommen, ob das erfolgt, bin ich auf folgendes Testscenatio gekommen:

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Ein Blatt Druckerpapier A4 wird zerkleinert, in dem man es in der jeweiligen Mitte faltet und dort mit einem Messer trennt. Dann wird eine Hälfte davon wieder gefaltet und getrennt, usw. Man erhält Flächen in EV-Stufen. 
In Papeterien kann man als Einzelblätter oder im 10er-Block tiefschwarzen Zeichenkarton kaufen, der schon ziemlich schwarz daherkommt. 
Die Kamera wurde mit Matrix-Messung als Zeitautomat eingestellt (A) und dann begann die Messung. Zuerst wurde das schwarze Blatt fotografiert (Stufe 0), dann der kleinste weiße Abschnitt in die Mitte gelegt (Stufe 1), ein Bild gemacht, dann kam der nächstgrößere Abschnitt auf den ersten bis zum Schluss ein ganzes Blatt A4 aufgelegt wurde (Stufe 11). 
In den „Kontaktabzügen“ (OOC-JPGs) ist zu sehen, dass das schwarze Blatt genauso als Neutralgrau wie das weiße Blatt interpretiert wird. Und Schwarz bleibt mit zunehmender Größe des daraufgelegten weißen Stücks erst einmal Grau, aber ab einer gewisssen Größe (Stufe 5) wird die Belichtung zurückgenommen und das Schwarz wird schwärzer. 
Aus den Belichtungszeiten kann man schließen, dass der Helligkeitsunterschied Schwarz-Weiß 5 EVs beträgt, also 1 EV weniger als die Felder der JOBO Testkarte. Man sieht, Schwarz ist nicht Schwarz und Weiß nicht Weiß. 
Man kann nun die Verschlusszeitem über den Stufen auftragen und die Zeiten auch noch in EVs umrechnen. Dieselben Testaufnahmen wurden auch noch mit meiner alten G1 und einem zwei Jahre alten Smartphone gemacht und ausgewertet. Außerdem wurden in den Bildern der G81 die Luminanzwerte der schwarzen und weißen Bildteile gemessen:

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Würden die schwarzen und weißen Bildanteile einfach zur Durchschnittsbildung benutzt (wie es ein externer Belichtungsmesser macht), so wäre die Verlauf wie in der geraden grünen Linie dargestellt. Man sieht aber, dass in den Kameras eine Strategie hinterlegt ist. Die beiden LUMIX Modelle registrieren zwar schon das kleinste eingelegte weiße Stück, halten die Belichtung aber konstant bis zur Stufe 3 um dann in einer Kurve auf die Durchschnittmessung abzubiegen. Die acht Jahre jüngere G81 kann das sauberer als die G1. Das SP verfolgt eine ganz andere Strategie, um deren Details ich mich aber nicht weiter kümmere.

Bei den Luminanzwerten kann man sehen, dass im dunklen Bereich die Lichter in der Begrenzung sind und ab Stufe 3 und 4 sich langsam aus der Sättigung bewegen, während die Schatten unter Anwachsen des Kontrastumfangs ins Dunkle wandern.

Fazit: Gibt’s im Sujet große dunkle Flächen, so besteht die Gefahr, dass eine Überbelichtung erfolgt und die Lichter in die Sättigung laufen. Genau das habe ich bei einigen Bildern feststellen müssen.

[seeing-light]

Du hast wirklich eine Gabe, altbekannte Dinge durch merkwürdige "Tests" erneut mit einem Schleier zu überziehen. So wie im thread zur Freistellung.

vor 22 Minuten schrieb RoDo:

Man sieht aber, dass in den Kameras eine Strategie hinterlegt ist

genau, nennt sich:

vor 23 Minuten schrieb RoDo:

Matrix-Messung

Also die einzige Messung der Kamera, die keine ist, sondern einen Algorithmus inkludiert: Jeder Hersteller seinen eigenen.

[Rolfneck]

Hallo @RoDo,

ich genieße Deine immer wieder erfrischenden Beiträge - mach weiter so! Gerade unser jetziges KI-Zeitalter birgt die Gefahr, dass viel zitierte Lehrsätze oft wiederholt werden, aber der eigentliche Zugang (die Herleitung bzw. der dahinter liegende Zusammenhang) verloren geht, weil dies zumeist einem kleineren Teil der Menschheit gelungen ist zu verstehen.

Ich mag Deinen Ansatz, praktisch zu testen, was wir glauben zu wissen.

Neben dem "Offensichtlichen" präsentierst Du ein interessantes Detail: so erstellt die G81 aus Deinen Testszenen Bilder mit einem Helligkeitsunterschied von 1 EV. Das ist durchaus Thema für mehr als einen anderen Thread, und damit "kämpfe" ich praktisch (fast seit Jahrzehnten).