Dual Base ISO

Ich hab mich die letzten Tage mit dem Konzept von Dual Base ISOs, oder auf deutsch, zweier 'nativer' ISO-Einstellungen beschäftigt, die heute ja einige Kameras bieten, so auch meine Sony A7 III. Aber so richtig verstehe ich das Ganze noch nicht und ich hoffe, ihr könnt meine Verwirrung etwas erhellen

Erstmal zu meinem Verständnis: Manche Kameras wie etwa die A7 III haben zwei unterschiedliche Kondensatoren in den Fotodioden/-zellen und diese werden separat je nach ISO-Einstellung verwendet. Bei der A7 III wird von ISO 100-500 der größere Kondensator verwendet und ab ISO 640 der kleinere.
Beim größeren habe ich mehr Dynamikumfang in den Lichtern, aber weniger in den Tiefen. Beim kleineren ist es umgekehrt, ich gewinne ca. eine Blende in den Tiefen (laut den Messungen von Bill Claff auf photonstophotos.net), verliere aber in den Lichtern.

Ist das mal soweit (wenn auch arg simplifiziert) korrekt?

Nun hab ich dazu die Aussage gehört, dass man bspw. beim Fotografieren eines Himmels am Tag mit Wolken den ersten Schaltkreis mit ISO 100-500 verwenden solle, da hier vorrangig Lichter im Bild sind, während man bei einer Nachtszene mit vielen Tiefen Information gewinnt, wenn man den zweiten Schaltkreis aktiviert.

Was ist nun, wenn ich nachts vom Stativ fotografiere und die Belichtungszeit komplett frei wählen kann? Meinem bisherigen Verständnis nach ist es *immer* besser, die tatsächliche Belichtung zu maximieren, also so viele Photonen als möglich zu erwischen. Gilt das nach wie vor oder ändert sich daran in manchen Szenarien durch Dual Base ISO etwas?

Bild 1: f11, 30s, ISO 100 --> korrekte Belichtung (Lichter brennen grade nicht aus, ETTR in diesem Fall)
Bild 2: f11, 5s, ISO 640 --> geringere Belichtung (weniger reales Licht), selbe Bildhelligkeit

Laut Bill Claff gewinne ich knapp eine Blende in den Tiefen ab ISO 640. Ich belichte aber insgesamt um 2.6 Blenden weniger in diesem Beispiel.
Welches Bild rauscht weniger in den Tiefen? Es muss doch das das erste sein. Oder versteh ich was falsch? Cancelt sich der Effekt des geringeren Read Noise mit der geringeren Belichtung raus und ich erhalte bei Bild 1 ein um 1,6 Blenden besser belichtetes Foto?

Ich hätte edacht, das funktioniert so ähnlich wie bei Magic Lantern mit DUAL ISO,
dort wird abwechselnd eine Zeile mit dem höheren und die nächste mit dem niederen ISO aufgenommen, dann werden die Bilder quasi zu einem Einzelbild HDR verrechnet. Das funktionert dort sehr gut.
Nachteil ist die reduzierte Auflösung in den hellen und dunklen Bereichen, da dort dann jeweils nur die Zeilen mit der optimalen ISO verwendet werden.

Mehr Licht ist immer besser, wenn du also die Belichtungszeit oder das Licht beliebig variieren kannst, dann bleibt die Iso bei 100 und du läßt mehr Licht auf den Sensor.

Wenn Licht Mangelware ist und du aus welchen Gründen auch immer die Iso nicht von der Kamera bestimmen lassen willst, sondern selbst regelst, kannst du rein theoretisch (isoloser Sensor) immer bei Iso 100 bleiben, bekommst ein schwarzes/dunkles Bild und kannst die Bildhelligkeit dann am Computer regeln. In diesem Fall (und nur da) macht es dann Sinn wenn du >=3EV aufhellen musst gleich Iso 800 als fixe Iso einzustellen, da du dann gegenüber Basisiso 100 einen kleinen Vorteil hast

**** schrieb:

Ich hätte edacht, das funktioniert so ähnlich wie bei Magic Lantern mit DUAL ISO, [...]

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Funktioniert das bei Magic Lantern mit RAW-Dateien?

Ich weiß nicht, ob es bei Sony für Video eine ähnliche Funktion gibt. Für Foto-Rohdaten jedenfalls lässt sich jeweils nur ein Conversion Gain verwenden, nicht beide für ein Bild.

Wo hast Du die Idee her, dass bei verschiedenen ISO Kondensatoren an den Sensorzellen umgeschaltet werden?

Hi, dazu gibt es mittlerweile viele Seiten und Videos, die darüber berichten. Einer der hier im Forum angepinnten Threads ist von Bill Claff, der Daten dazu liefert. Hier ein Link zu seiner Website sowie von DPreview:
https://www.photonstophotos.net/Charts/PDR.htm
https://www.dpreview.com/reviews/sony-a7-iii-review/6
https://www.dpreview.com/articles/1570070253/what-is-dual-gain-and-how-does-it-work

Im Fotobereich scheint diese Sache mehr "unter Verschluss" gehalten zu werden von den Herstellern, während im Videobereich ganz klar Werbung mit dieser Technik gemacht wird. Darum haben das FotografInnen wohl noch nicht so stark mitbekommen. Tendenziell ist die Sache auch wichtiger für Video, weil man hier oft viel eingeschränkter ist, was Dynamikbereich etc. angeht. Dennoch ist das Ganze auch für technisch sauberere Fotos interessant.
Jedenfalls haben viele Sony-Kameras, einige Nikons und wohl auch bei Canon manche Kameras diese Technik implementiert. Bei anderen Herstellern ähnlich.

Borgefjell schrieb:

Mehr Licht ist immer besser, wenn du also die Belichtungszeit oder das Licht beliebig variieren kannst, dann bleibt die Iso bei 100 und du läßt mehr Licht auf den Sensor.

Wenn Licht Mangelware ist und du aus welchen Gründen auch immer die Iso nicht von der Kamera bestimmen lassen willst, sondern selbst regelst, kannst du rein theoretisch (isoloser Sensor) immer bei Iso 100 bleiben, bekommst ein schwarzes/dunkles Bild und kannst die Bildhelligkeit dann am Computer regeln. In diesem Fall (und nur da) macht es dann Sinn wenn du >=3EV aufhellen musst gleich Iso 800 als fixe Iso einzustellen, da du dann gegenüber Basisiso 100 einen kleinen Vorteil hast

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Danke.

Ich werde, wenn ich Zeit dafür finde, das Ganze gründlich selber testen. Also die 'Grenzfälle', die mich interessieren und wo ich mir nicht sicher bin, welche Vorgehensweise am meisten Sinn macht.

Ah, interessant, da hab ich dank Dir gerad was Neues gelernt! Technisch eine elegante Idee, die Kapazität einer Sensorzelle durch einen parallelen Kondensator zu erhöhen, dadurch die ISO zu senken, und den Dynamikbereich zu erhöhen. Kannte ich nicht. Dankeschön!

Genaue Kenntnis, wie die genutzten Werkzeuge funktionieren, war schon immer wichtig.

nidschki schrieb:

...
Im Fotobereich scheint diese Sache mehr "unter Verschluss" gehalten zu werden von den Herstellern, ...

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Es ist bedauerlich, dass technische Basisdaten und die genaue Funktionsweise technischer Geräte von den Herstellern in der Regel heutzutage *nicht* kommuniziert werden. Statt dessen werden die Menschen mit leerem Werbe-bla-bla und heißer Luft verblödet. Ich fasse es absichtlich weit, weil das Phänomen nicht nur bei Kameras, sondern im gesamten Technik-Bereich auftritt. Das ist typisch für die Gesellschaftsordnung, in der wir leben. Du sollst eben kaufen, kaufen, kaufen, bald wegwerfen, und neu kaufen, und eben *nicht* genau wissen, was in den Geräten vor sich geht.

Hatte meinen Lieblingskamerahersteller mal angefragt nach Schaltplänen und Serviceunterlagen einiger älterer Kamera. Nie wieder was von der Anfrage gehört.

nidschki schrieb:

Funktioniert das bei Magic Lantern mit RAW-Dateien?

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Ja, man muß das dann noch konvertieren in ein Dng, es gab da ein Plugin für lr. War aber ein bisschen zickig. Wenn ich mich recht erinnere. Da must du mal bei ML suchen.

nidschki schrieb:

Was ist nun, wenn ich nachts vom Stativ fotografiere und die Belichtungszeit komplett frei wählen kann? Meinem bisherigen Verständnis nach ist es *immer* besser, die tatsächliche Belichtung zu maximieren, also so viele Photonen als möglich zu erwischen. Gilt das nach wie vor oder ändert sich daran in manchen Szenarien durch Dual Base ISO etwas?

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Es gibt auch noch dxomark. Hier

https://www.dxomark.com/Cameras/Sony/A7-III---Measurements

kann man sich unter "Full SNR" bunte Kurven anschauen (nur für ganze ISO-Stufen).
Es fällt auf, dass sich bei der Sony A7iii die ISO400-Kurve und die ISO800-Kurve schneiden. Warum das so ist, hast du erklärt.
Entsprechend kommt dxomark bei ISO800 auf eine höhere Dynamik als bei ISO400 und man grübelt natürlich, wann ISO800 vielleicht besser ist, als ISO400. Bill Claff erspart einem das Grübeln. Seine Definition des PDR beruht auf einem deutlich grösseren SNR auf einer deutlich grösseren Fläche (nicht Pixelfläche sondern CoC-Fläche). Übersetzt man den PDR in die dxomark-Sprache, so müsste man die Grenze bei den Full SNR Kurven nicht bei
0dB (wie bei der dxo-Dynamik) sondern bei etwa 13dB (bei dieser Kamera) ansetzen. Über der 13dB Linie liegt die ISO400 Kurve durchweg über der ISO800-Kurve. Entsprechend ist bei Bill Claff der PDR bei ISO400 grösser als bei ISO800.

nidschki schrieb:

Bild 1: f11, 30s, ISO 100 --> korrekte Belichtung (Lichter brennen grade nicht aus, ETTR in diesem Fall)
Bild 2: f11, 5s, ISO 640 --> geringere Belichtung (weniger reales Licht), selbe Bildhelligkeit

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Bei langen Belichtungszeiten kommt noch eine Form des Rauschens dazu, die mit der Belichtungszeit steigt. Darüber habe ich leider keine guten quantitativen Informationen. Meines Wissens wird das auch nicht von Bill Claff oder dxomark untersucht.