Warum erzeugen zwei verschiedene Kameras mit denselben Einstellungen Fotos mit unterschiedlichen Belichtungsstufen?

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Bitte beziehen Sie sich auf dieses Foto:

http://img600.imageshack.us/img600/94/1600full.jpg

Das Bild links wurde mit einer Panasonic GH2, einer Micro-4 / 3rds-Kamera mit einem Crop-Faktor von 2, und das rechte mit einer Nikon D700, einer Vollbildkamera, aufgenommen. Beide Kameras verwendeten die gleiche Blende, Verschlusszeit und ISO, und dennoch wurde das D700-Foto um eine Stufe heller.

Meine Frage ist, warum es bei gleichen Einstellungen so drastisch anders herausgekommen ist. Ich habe vor einigen Monaten theoretisch dieselben Fragen gestellt:

Führen dieselben Kameraeinstellungen bei verschiedenen Sensorgrößen zu derselben Belichtung?

Aber kürzlich konnte ich dies mit den beiden Kameras testen. Ich vermute, dass beide Kameras ISO unterschiedlich messen, aber ist ISO nicht ein Standard, der von Kamerasystemen gemeinsam genutzt wird, ähnlich wie Verschlusszeit und Blende? Jeder Einblick in die Angelegenheit wäre sehr dankbar.

Daniel T.
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"Das Tolle an Standards ist, dass es so viele von ihnen gibt!"
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Ilmari Karonen

Antworten:

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Sie sind zu Recht skeptisch gegenüber der ISO-Empfindlichkeit. Ja, es ist ein Standard, aber der Standard ermöglicht es den Herstellern effektiv, ihre eigene Empfindlichkeit festzulegen. ISO320 auf einer Nikon entsprach lange Zeit etwa ISO400 auf einer Canon.

Dieser Unterschied war zwar spürbar, aber nur ein Drittel eines Stopps. Ich würde den ISO-Unterschieden nicht ein Ende setzen. Es wäre albern für einen Hersteller, seine Kamera als ISO3200 zu kennzeichnen, wenn sie die gleiche Empfindlichkeit wie die ISO1600 eines anderen Herstellers hat. Auf diese Weise wird die Kamera nur lauter, da die Leute Kameras mit derselben ISO-Nummer und nicht mit derselben tatsächlichen Empfindlichkeit vergleichen !

Ich denke, es ist wahrscheinlicher, dass ein Unterschied in den Tonkurven, die während der Rohverarbeitung angewendet werden, ein Bild dunkler erscheinen lässt.

Die Bildverarbeitung ist das schwache Glied, wo alles zusammenbrechen kann. Die Verschlusszeit wird in Sekunden gemessen. Eine Belichtung von einer Sekunde auf einer Kamera entspricht der Dauer einer Belichtung von einer Sekunde auf einer anderen Kamera (ohne Berücksichtigung relativistischer Effekte!). Ok, es gibt Toleranzen, so dass die Dauer nicht genau gleich ist, aber der Punkt ist, dass es eine Einheit gibt, die gut definiert ist. Gleiches gilt für die Blende. Es gibt jedoch keine Helligkeitseinheit in einem Bild.

ISO [schlecht] definiert, wie viel tatsächliches Licht (eine geeignete messbare Größe) benötigt wird, um einen Sensor zu sättigen. Aber es ist die Bildverarbeitungssoftware, die das in die Zahlen übersetzt, die auf Ihrem Bildschirm angezeigt werden. Selbst wenn die Software einen vollständig gesättigten Sensor auf den Wert 255 abbildet (was für sie nur sinnvoll erscheint), wird ein halb gesättigter Wert möglicherweise auch auf 255 oder einen anderen Wert abgebildet. Und diese Zuordnung kann die wahrgenommene Helligkeit eines Bildes dramatisch beeinflussen.

Matt Grum
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Bedeutet das, dass Sie bei einer Wiederholung des Experiments mit Rohdateien und identischen Rohentwicklungseinstellungen eine engere Übereinstimmung erwarten würden?
Mark
Ja, rohe Aufnahmen mit linearen Tonkurven sollten viel näher kommen. Die einzige Ungleichheit wären dann Unterschiede in der ISO-Empfindlichkeit (die ich innerhalb eines Drittels eines Stopps erwarten würde) und jegliche Nichtlinearität in der Sensorantwort.
Matt Grum
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Übrigens wird ein halb gesättigter Sensor in der Rohverarbeitung normalerweise auch auf 255 abgebildet (mit den Standardeinstellungen unter der Annahme einer typischen DSLR). Genau aus diesem Grund können Sie die Glanzlichter in einem überbelichteten Foto wiederherstellen, indem Sie die Einstellungen in der Rohverarbeitung anpassen: Der Sensor war nicht wirklich gesättigt, sondern sah nur wie überbelichtet aus, da die Zuordnung zwischen den Sensorwerten und dem endgültigen Bild die Glanzlichter beschnitten hat.
Jukka Suomela
@Jukka das stimmt, der Punkt ist, dass die Kamera Zwischenwerte auf fast alles abbilden kann. Ich habe die Antwort jedoch so bearbeitet, dass sie realistischer ist.
Matt Grum
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Beide wurden in RAW aufgenommen und in Lightroom in DNG konvertiert.
Daniel T.
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Zusätzlich zu den Unterschieden in den Tonkurven und den ISO-Empfindlichkeitsstufen des Sensors gibt es weitere Faktoren, die die Belichtung bei gleichen Einstellungen beeinflussen können.

  • An den Kameras ist eine andere Optik angebracht. Das bedeutet eine unterschiedliche Anzahl von Elementen, Materialien und Beschichtungen, die sich alle auf die Transparenz der Linse auswirken.

  • Blendenmembranen sind keine Präzisionsgeräte, selbst das gleiche Objektiv kann jedes Mal anders geschlossen werden .

  • Künstliches Licht variiert während des Wechselstromzyklus (macht sich bei höheren Verschlusszeiten stärker bemerkbar und sollte sich wie fraglich um 1 / 20s ausgleichen).

  • Filter vor dem Objektiv (wobei der Polarisator am leichtesten zu vergessen ist).

  • Einige Kameras (wie Sony α55 und α33) verfügen über einen durchscheinenden festen Spiegel, der einen Teil des Lichts ständig in Sucher- und AF-Sensoren umwandelt (dies ist jedoch bei keiner der fraglichen Kameras der Fall).

Bei der Aufnahme von JPEG kann Folgendes unter einer anderen Tonkurve klassifiziert werden oder nicht:

  • Kontrasteinstellung.

  • Erweiterung des Dynamikbereichs.

Imre
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+1. Auch die Verschlusszeiten können vom Nennwert abweichen.
Bitte lesen Sie mein Profil
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Ein weiteres Problem, das Sie berücksichtigen sollten, ist, dass Sie etwas Licht verlieren, wenn Sie sehr nah fokussieren, und genau wie viel Sie verlieren, hängt von vielen Faktoren ab (siehe z. B. diesen Thread ).
Jukka Suomela
Verschlusszeit, Blende und Transmission variieren um einige Prozent. Wenn sich das Schließen der Blende um eine Blende ändert, treten große Probleme auf. Schwankungen der Beleuchtung aufgrund des Wechselstromzyklus sind weitaus wahrscheinlicher.
Matt Grum
Ich glaube nicht, dass die Blende, die sich jedes Mal anders schließt, so unterschiedlich ist, dass sie einen Unterschied von 1 Blende ergibt. Ich habe keine Filter oder eine Kamera mit einem Pellikelspiegel verwendet und in RAW aufgenommen. Der einzige verbleibende Unterschied ist wahrscheinlich die unterschiedliche Optik oder die unterschiedlichen ISO-Messungen.
Daniel T.
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Wenn Sie Ihr 4/3-Objektiv nehmen und es an einem FF-Sensor montieren, erhalten Sie ein dunkleres Bild, wenn Sie dieselbe Blendenzahl einstellen. Das Objektiv ist kleiner.

Die optische Gleichung: "Blendenzahl = Brennweite / Durchmesser" beschreibt die Steuerphysik. Bei einem 4/3-Objektiv beträgt die Brennweite das Zweifache der eines Vollbilds. Wenn wir in der Gleichung die Brennweite verdoppeln, wird die Blendenzahl auch verdoppelt, wenn der Durchmesser konstant gehalten wird.

Wir müssen also sowohl die Brennweite als auch die Blendenzahl in einem 4/3-Kameraobjektiv verdoppeln, um sie mit einem Vollformatobjektiv zu vergleichen.

Nehmen Sie Ihre Bilder erneut auf, schließen Sie jedoch die Vollbild-Blendenzahl auf das Zweifache der 4/3-Blendenzahl, und Ihre Belichtungen sind ähnlich.

Wenn Hersteller das Brennweitenäquivalent (Crop-Faktor) in einem 4/3-Objektiv angeben, vernachlässigen sie strategisch die Einstellung der Blendenzahl.

Curt
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Die Brennweite ist für ein bestimmtes Objektiv bei einer bestimmten Einstellung immer gleich. Verwandelt meine Crop-Sensor-Kamera meine Objektive tatsächlich in eine längere Brennweite?
ein CVn
Nehmen Sie Ihre Bilder erneut auf, aber schließen Sie die Vollbild-Blendenzahl auf das Zweifache der 4/3-Blendenzahl, und Ihre Belichtungen sind ähnlich => Nein . Da ein FF-Sensor größer ist, benötigt er mehr Licht, um die gleiche Lichtmenge pro Flächeneinheit (= gleiche Belichtung) zu erhalten.
Olivier
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Obwohl es hier viele gute Antworten gibt, habe ich einen großen Unterschied festgestellt: Der Micro 4 / 3rds-Schuss wird bei 20 mm aufgenommen, während der FF bei 50 mm liegt. Da die Blende ein Verhältnis des Blendendurchmessers zur Brennweite ist, bedeutet dies, dass die Öffnung für ƒ2 im 4/3-Setup 10 mm breit war, während die Öffnung für ƒ2 bei 50 mm Vollbild 25 mm betrug. In absoluten Zahlen wurde eine größere Lichtmenge in den Körper Ihres D700 eingelassen.

Ich weiß nicht genau, ob dies den Unterschied verursacht, aber es war das erste, was mir auffiel. Ich würde die Aufnahmen wiederholen, damit sie bei identischen Brennweiten ähnlich gerahmt werden, und prüfen, ob dies einen Unterschied macht.

dh
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Die D700 mit einer größeren Öffnung lässt zwar mehr Licht herein, verfügt jedoch auch über einen größeren Sensor, sodass das Licht pro Flächeneinheit gleich ist und Sie die gleiche Belichtung erwarten würden.
Matt Grum
Das Micro 4 / 3rds hat einen Crop-Faktor von 2. 20 mm x 2 = 40 mm, was ziemlich nahe an 50 mm liegt. Und auch Matt Grums Antwort ist richtig.
Daniel T.