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Pixel Binning auf Sensorebene

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  1. Pixel Binning auf Sensorebene

    Autor: osolemiox 17.07.19 - 10:47

    verspricht hohe Flexibilität: wahlweise die volle, native Auflösung nutzen, ein rauschärmeres Bild mit besserer Farbwiedergabe bei schwierigen Lichtbedingungen erhalten oder in bestimmten Situationen auf optischen Zoom verzichten können. Wieso also geht man nicht auch bei "Vollformat" diesen Weg, nachdem das bei einigen neueren Smartphones bereits der Fall ist? Canon hatte doch mal vor geraumer Zeit einen 200 MPX APS-H Sensor vorgestellt, wieso also nicht beispielsweise 400 MPX native Sensorauflösung bei Vollformat, von denen aber im Standard "nur" 40 oder sogar nur 20 MPX ausgegeben werden...? Klar macht das den Sensor teuer, aber die Vorteile liegen auf der Hand. Zum einen erlaubt das (wenn größere Brennweiten benötigt werden, als Ergänzung oder statt einem entsprechenden Zoom-Objektiv) eine viel kompaktere Bauweise, zum Anderen sind Objektive mit längerer Brennweite (auch bei Festbrennweite) immer lichtschwächer, als Normalbrennweiten... ob also weniger Licht auf den gesamten Sensor fällt oder ob nur ein Teil des Sensors belichtet wird, dürfte sich so ziemlich die Waage halten, bis auf die erzielbare Auflösung natürlich. Wenn von dieser aber "im Überschuss" vorhanden ist, dürfte das in der Praxis nicht relevant sein.

  2. Re: Pixel Binning auf Sensorebene

    Autor: theFiend 17.07.19 - 11:05

    osolemiox schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > verspricht hohe Flexibilität: wahlweise die volle, native Auflösung nutzen,
    > ein rauschärmeres Bild mit besserer Farbwiedergabe bei schwierigen
    > Lichtbedingungen erhalten oder in bestimmten Situationen auf optischen Zoom
    > verzichten können.

    Die Farbwiedergabe ändert sich dadurch nicht, ist immer noch die gleiche Bayer-Interpolation. Ob du jetzt einen "digitalen Zoom" verbaust oder aus der höheren Auflösung hinterher cropst ist eigentlich egal, ergebis ist das Selbe.

    > Wieso also geht man nicht auch bei "Vollformat" diesen
    > Weg, nachdem das bei einigen neueren Smartphones bereits der Fall ist?

    Im Gegensatz zu Smartphones haste halt bei DSLR oder SLR Kameras richtige Objektive. Ist also eigentlich unnötig.

    > Canon hatte doch mal vor geraumer Zeit einen 200 MPX APS-H Sensor
    > vorgestellt, wieso also nicht beispielsweise 400 MPX native Sensorauflösung
    > bei Vollformat, von denen aber im Standard "nur" 40 oder sogar nur 20 MPX
    > ausgegeben werden...?

    Mal völlig davon abgesehen das 400 MPX auf der Sensorgröße in absehbarer Zeit nicht zu realisieren sind, dürfte der Kostenfaktor eine durchaus erhebliche Rolle spielen. Du musst das Zeug ja auch verkaufen können.

    > ob also weniger Licht auf den gesamten Sensor fällt
    > oder ob nur ein Teil des Sensors belichtet wird, dürfte sich so ziemlich
    > die Waage halten, bis auf die erzielbare Auflösung natürlich. Wenn von
    > dieser aber "im Überschuss" vorhanden ist, dürfte das in der Praxis nicht
    > relevant sein.

    Es wird immer die gesamte Sensorfläche belichtet...

  3. Re: Pixel Binning auf Sensorebene

    Autor: osolemiox 17.07.19 - 11:44

    theFiend schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > osolemiox schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > verspricht hohe Flexibilität: wahlweise die volle, native Auflösung
    > nutzen,
    > > ein rauschärmeres Bild mit besserer Farbwiedergabe bei schwierigen
    > > Lichtbedingungen erhalten oder in bestimmten Situationen auf optischen
    > Zoom
    > > verzichten können.
    >
    > Die Farbwiedergabe ändert sich dadurch nicht, ist immer noch die gleiche
    > Bayer-Interpolation.

    Doch, mit zunehmender ISO nimmt die (korrekte) Farbwiedergabe ab.

    > Ob du jetzt einen "digitalen Zoom" verbaust oder aus
    > der höheren Auflösung hinterher cropst ist eigentlich egal, ergebis ist das
    > Selbe.

    Nicht ganz. 1) man spart massiv Speicherplatz, wenn man nicht jedes Foto mit den angenommenen 400 MPX auch tatsächlich abspeichert 2) Während beim Nokia 808 tatsächlich nur die Pixel nach der Aufnahme miteinander verrechnet wurden, gibt es heute Bildsensoren von Sony und Samsung, bei denen mehrere Pixel bereits beim Auslesen wie ein einziges, größeres behandelt werden - sehr interessante Entwicklung IMHO.

    > > Wieso also geht man nicht auch bei "Vollformat" diesen
    > > Weg, nachdem das bei einigen neueren Smartphones bereits der Fall ist?
    >
    > Im Gegensatz zu Smartphones haste halt bei DSLR oder SLR Kameras richtige
    > Objektive. Ist also eigentlich unnötig.

    Aber auch die "richtigen" Objektive werden mit zunehmender Brennweite lichtschwächer und kosten oft ein Heiden Geld. Gerade bei kompakten Systemkameras oder sogar fest verbauter Optik (siehe zum Beispiel Sony RX1R) könnte neben dem "Brennweitengewinn" die Ersparnis an Bauraum ausschlaggebend sein.

    > > Canon hatte doch mal vor geraumer Zeit einen 200 MPX APS-H Sensor
    > > vorgestellt, wieso also nicht beispielsweise 400 MPX native
    > Sensorauflösung
    > > bei Vollformat, von denen aber im Standard "nur" 40 oder sogar nur 20
    > MPX
    > > ausgegeben werden...?
    >
    > Mal völlig davon abgesehen das 400 MPX auf der Sensorgröße in absehbarer
    > Zeit nicht zu realisieren sind

    Wieso nicht? Zu groß (siehe Mittelformat) oder zu klein (siehe hochauflösende kleine Sensoren)... ? Ist alles nur eine Frage des Preises.

    > dürfte der Kostenfaktor eine durchaus
    > erhebliche Rolle spielen. Du musst das Zeug ja auch verkaufen können.

    Klar. Aber manche Leute geben gerne viel Geld für richtig geile Dinge aus. Und womöglich kostet so ein Sensor bei Weitem nicht das mehr, was man sich dafür bei den Objektiven sparen kann. Ich würde mich jedenfalls stark wundern, wenn der Sensor alleine die 1.000 Euro übersteigen würde.

    > > ob also weniger Licht auf den gesamten Sensor fällt
    > > oder ob nur ein Teil des Sensors belichtet wird, dürfte sich so ziemlich
    > > die Waage halten, bis auf die erzielbare Auflösung natürlich. Wenn von
    > > dieser aber "im Überschuss" vorhanden ist, dürfte das in der Praxis
    > nicht
    > > relevant sein.
    >
    > Es wird immer die gesamte Sensorfläche belichtet...

    Sorry, ich meinte natürlich "ausgelesen" ;)

  4. Re: Pixel Binning auf Sensorebene

    Autor: brotiger 17.07.19 - 12:44

    Zwei kleinere Pixel rauschen zusammengenommen immer noch mehr als ein größeres Pixel. Bei einem Vollformatsensor kommt man mit großen Pixeln auch einfach so bis 50 Megapixel, dann verlagert sich das Problem sowieso auf die Schärfe der Optiken.

    Canon hat übrigens bei Dual-Pixel-Sensoren zwei Subpixel in jedem Pixel, ein größeres A-Pixel und ein kleineres B-Pixel. Mit speziellen Tools kann man beide Pixeldaten aus den RAW-Dateien auslesen, der In-Kamera JPEG Konverter nutzt vermutlich auch beide.

  5. Re: Pixel Binning auf Sensorebene

    Autor: osolemiox 17.07.19 - 14:18

    brotiger schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Zwei kleinere Pixel rauschen zusammengenommen immer noch mehr als ein
    > größeres Pixel.

    Zwei schon, 4 nicht (oder kaum). Siehe https://www.stemmer-imaging.com/de-de/grundlagen/binning/

    "Das nachfolgende Beispiel visualisiert ein 2x2 Binning auf einem CCDSensor. Die räumliche Auflösung wird zwar in jeder Richtung halbiert, die Empfindlichkeit erhöht sich jedoch um den Faktor 4."

    > Bei einem Vollformatsensor kommt man mit großen Pixeln auch
    > einfach so bis 50 Megapixel, dann verlagert sich das Problem sowieso auf
    > die Schärfe der Optiken.

    Das stimmt natürlich. Aber eine gute Festbrennweite sollte das doch eigentlich in den Griff bekommen.

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