Technik-Frage: Wie funktioniert die MegaPixel-Reduktion?

[Netsurfer]

Hallo zusammen!

Als bisheriger analog (Hobby-)Fotograf der sich jetzt auch eine digitale MegaZoom zugelegt hat, habe ich noch ein Verständnisproblem, welches ich auch bisher durch intensives Googeln nicht gelöst bekommen habe. Von daher wende ich mich nun vertrauensvoll an dieses Forum hier.

Mittlerweile dürfte ja allgemein bekannt sein, dass der MegaPixel-Wahn für die Bildqualität nicht von Vorteil ist (Thema Bildrauschen). Es leuchtet einem (mir) ja auch ein, dass wenn der Platz (die Größe) jedes einzelnen Pixels auf dem Sensor immer kleiner wird, das Resultat nicht besser werden kann.

Nun zu meiner eigentlichen Frage:
Fast jede Digitalkamera verfügt ja u.a. über Einstellmöglichkeiten für
- die MegaPixel
- die Auflösung/ Bildqualität

Aber wie genau funktionieren (technisch gesehen) diese Einstellungen?
Wenn ich also meine max. 8MP Kamera auf 5MP einstelle, bei gleicher Bildqualität, wie wird das technisch umgesetzt? Wird dann die Bildinformation nur noch von einem Teilbereich des ohnehin schon winzigen Sensors ausgelesen und verarbeitet, oder wie läuft das ab?

Ich hoffe, ich konnte mich verständlich genug ausdrücken?
Für aufklärende Antworten meinen besten Dank im Voraus.

Gruß Gunther

[Gast]

Die Kamera nimmt in voller Auflösung auf und rechnet das Bild dann herunter...
Das ist ein Teil der ohnehin umfangreichen internen Verarbeitung einer Kamera und stellt kein Problem dar. Allerdings kann das ein Bildbearbeitungsprogramm besser, da: mehr Möglichkeiten der Berechnung, optimale Anpassung der Auflösung.

Die Heruntersetzen der Auflösung in der Kamera bietet dir keinerlei Vorteile, außer vielleicht bezüglich des Speicherplatzes

[Gast]

Sensoren kann man nur immer komplett auslesen. Die Interpretation der Daten (per Software) kann aber unterschiedlich sein.

Einige haben mal bei 1/4 Auflösung per Software immer vier Pixel einer Farbe zusammengerechnet (Mittelwertbildung) und dann erst die Pixel hochinterpoliert (Ein Pixel des Sensors sieht immer nur eine Farbe*. Aus mehreren benachbarten Pixeln werden dann die fehlenden Farben dazugerechnet (interpoliert)).

Meistens geht es aber nach dem Prinzip 8MP Bild einfach auf 5MP runterrechnen mit einem einfach verdrahteten Algorithmus - ob der nun gerade zu dem Bild passt oder nicht.

dirk

* Ausnahme: Foveon Sensoren: Hier sind wirklich bei den aktuellen Sigma Kameras (die einzigen die den verwenden) die Pixel nicht farbenblind und sehen alle Farben. allerdings hat der Sensor (da dieser Sensor mehr Fläche pro Pixel braucht) nur 4,3 Ganzfarb-Megapixel und rechnet (weil wir auf "4,3 MP damit kann man ja nicht fotografieren" konditioniert wurden) auf Wunsch dann ähnlich wie die Bayer Sensor Fraktion die Bilder dann auf 12MP oder so um den Dreh hoch.

[Netsurfer]

Hallo ihr zwei!

Vielen Dank für eure Antworten, die sehr verständlich sind.
Wenn ich das also richtig verstanden habe, kann man das Fazit ziehen, dass man am besten immer mit der maximalen MP Anzahl fotografiert (außer vielleicht bei Serienbildern) und die Bilder hinterher lieber mit einem Grafikprogramm entsprechend nachbearbeitet?

Und demnach müsste es also dann ja auch so sein, dass das Rauschverhalten einer Kamera im Prinzip immer gleich ist, egal mit welcher MP Anzahl man fotografiert?

Gruß Gunther

[AndisimoHH]

Ganz genau,
auf dem Monitor der Kamera kann das Bild mit 5MP rauschärmer aussehen, da die Kamera ja schon runtergerechnet hat bevor sie´s anzeigt.

[the57]

Hallo,
nun habt ihr mich aber etwas verwirrt. Also wenn ein hohen Iso einstelle, kann es ja schon schnell zu Bildrauschen kommen, aber was hat das mir der MP anzahl zu tun? Kann ich nicht mir ein niedrigen Iso den Bildrauschen entgegenwirken?

Gruß Tobi

[Gast]

Hohe ISO = wie grobe Körnung beim Kleinbildfilm

Zuviele Pixel auf zuwenig Platz gepresst = Bildrauschen (Ameisenrennen)

[Frenky9]

Hallo,
nun habt ihr mich aber etwas verwirrt. Also wenn ein hohen Iso einstelle, kann es ja schon schnell zu Bildrauschen kommen, aber was hat das mir der MP anzahl zu tun? Kann ich nicht mir ein niedrigen Iso den Bildrauschen entgegenwirken?

Gruß Tobi

Du hast alles richtig verstanden. Hohe ISO bedeuten mehr Rauschen, MP haben damit nichts zu tun.
Durch Herunterrechnen der Auflösung wird das Bild nicht verbessert.
Es gab früher mal Kameras, die mehrere Pixel nutzten, um einen im Bild später sichtbaren zu erzeugen (Pixel-Binning). Meines Wissens gibt es solche Kameras heute nicht mehr.

[fibbo]

...Es gab früher mal Kameras, die mehrere Pixel nutzten, um einen im Bild später sichtbaren zu erzeugen (Pixel-Binning). Meines Wissens gibt es solche Kameras heute nicht mehr.

Die Fujis machen das so, oder so ähnlich, dass sie aus 2x 6MP ein quasi 8Mp-Foto generieren.
Es gibt übrigens immer noch Situationen wo es nützlich ist, die MPx in der Cam zu verringern, z.B. wenn die Puffergrösse zu klein ist bei schnellen Bildfolgen. Bei der D300 z.B. wenn das active D-lighting eingeschaltet ist, dann kommt die Cam schon mal ins Stottern bei 5 B/s und 12MP.
Wegen des Rauschens ist es meist besser wenn man das Foto im Rechner verkleinert.

fibbo

[Gast]

Naja so stimmt es ja nicht - Runterrechnen beseitigt tatsächlich dne Rauscheindruck.

Rauschen ist eine willkürliche Helligkeitsveränderung einiger Pixel.

Hab ich jetzt acht Pixel bei hohen ISO gemacht und die Teile rauschen so stark das deren Helligkeitswerte sich um 10 unterschieden, so kann man das sehen.

Beispiel Die Pixel haben die Helligkeit 100,95,105,98,105,95,101,96 - Vor allem bei den Pixel 105,95 sieht man dann einen starken Helligkeitsunterschied.

So was passiert beim runterrechnen? - aus den vier Pixeln wird einer, aus den acht zwei und in dem obrigen Beispiel:

(100+95+105+98 )/4 = 398/4 = 99,5 (da gerundet wird) = 100

(105+95+101+96 )/4 = 397/4 = 99,25 (da gerundet wird) = 99

Rauschen ist also noch da aber die Schwankungen werden verkleinert und (aus 10% wurden in diesem Beispiel nur noch 1%)

Das dabei natürlich auch gewollte Helligkeitsänderungen (Kanten von verschiedenen Objekten "verkleinert" werden und somit die Details weichgezeichnet ist ein unschöner Nebeneffekt.

So ähnlich dürften auch die "Entrauschungsfunktionen" der Software in der Kamera funktionieren: Bild wird durch Mittelwertbildung benachbarter Pixel weichgezeichnet und ggf. dann wieder nachgeschärft (wobei da dann verschwundene KAnten auch nicht wieder sichtbar werden, sonst würde ja auch das Rauschen wieder da sein).

Edit : Wieso wird aus "8 Klammer zu" immer gleich dieser doofer Smiley? - Der wird doch als acht, minus Klammer zu geschrieben.

[fibbo]

..So ähnlich dürften auch die "Entrauschungsfunktionen" der Software in der Kamera funktionieren

Wenn ich aber sehe was die meisten Kamerahersteller draus machen, dann krieg ich das Grausen (z.B. bei A350). Am Rechner kann ich bei Bedarf und gezielt Luminanz , Chrominanz und Anderes getrennt regeln,und freue mich wenn ich kein 6-MP-Foto aus einer 12-MP-Cam habe weil die NR-Software dann wesentlich besser arbeiten kann. Ich würde natürlich gerne auf die NR in der Cam zurückgreifen, aber bisher hat mich das nicht besonders überzeugt. Die modernen APS-C-Gehäuse (ausser K20D die ist ein Sonderfall) reizen die armen MP so weit aus, dass sie umso tiefer in die Signalverarbeitung einsteigen, und damit auch in die Verschlimmbesserung. Wers nicht glaubt vergleiche mal 10000 Fotos einer "veralteten" Canon 5D mit denen einer modernen 450D, 40D, D300, die ja angeblich alle so ne dolle Bildquali haben mit wenig Rauschen.

fibbo

[Gast]

Wie gut, das man die Entrauschung bei den meisten Kameras durch umschalten auf RAW abschalten kann.