Dynamikumfang bei Kamerasensoren

[whr_]

Technisch gesehen ist der Kurvenverlauf in diesen Randbereichen eben nicht linear - er flacht ab - und zwar bei allen Sensoren gleichermaßen. Der Vorteil von Sensoren mit besserer Dynamik ist jedoch, dass wir mehr Mitteltonanteil im linearen Bereich ernten können.

Sowohl die Ladung auf dem Pixel als auch die Übertragungsfunktion des ADC sind sehr linear. Oben begrenzt das System dann hart (full well capacity), unten merkt man immer deutlicher den sich addierenden Dunkelstrom.

Abgeflacht ist da nichts. Die S-förmige Tonwertkurve kommt erst in der JPEG-Engine dazu, um unseren Sehgewohnheiten und den Eigenschaften der Ausgabegeräte Rechnung zu tragen.

RAW ist linear (sowas wie Clippung beim Rauschen mal vernachlässigt - das ist aber auch nicht der Sensor).

 

[Mi67]

Bei kleineren Werten (kürzere Zeiten) bekomme ich keine reproduzierbaren Ergebnisse mehr, bei Offsetkorrektur können die Zahlen auch mal negativ sein. Daher macht es Sinn, hier ein Limit zu setzen. Man landet sonst am anderen Ende im zweistelligen Sekundenbereich, was wieder andere Probleme aufwirft.

Das ist der Grund für die von Waartfarken bereits angefragte Angabe von Streuungmaßen.
Wenn Du Patches mittelst und das Ergebnis mit einer freigegebenen Offset-Konstanten numerisch fitten lässt, dann ist das überhaupt kein Problem.

Die Limitation im Belichtungszeitspektrum ist eine Unzulänglichkeit Des Testaufbaus und kein Argument gegen die Aufzeichnung über einen großen EV-Bereich. Andere Helligkeitsstufen kann ich auch mit anderer Lichtintensität, mit kalibrierten Neutraldichtefiltern, mit veränderter Blendeneinstellung, mit unterschiedlichen Targets, ... erzeugen.

 

[Waartfarken]

Ja, für die Ermittlung der "Sensorleistung" sollte man das ausschließen. Die Dynamik ist aber auch keine umfassende Metrik für "Sensorleistung", sondern einfach ein Messwert unter vielen. Es gibt bei DxOMark eine ganze Menge mehr Messwerte, auch zu Farbtiefe usw., vielleicht steht da auch etwas dazu, wie die mit leicht unterschiedlicher spektraler Transmission verschiedener Objektive umgehen. Ich kann es per Handy nicht sinnvoll recherchieren.

So tief musste ich gar nicht graben. Schon in der Erklärung des "Noise protocol" steht..

Each uniform zone on the chart (a “patch”) is measured for luminance (cd/m2) with a certified luminance-meter; then all the values are input into DxO Analyzer software.
Once we measure the target and calibrate the DxO Analyzer software, the selected camera shoots an image of the noise target at different ISO settings, and we measure the noise for each color channel of the target image (R, Gr, Gb, B). We compute the mean gray level and noise values for each patch and for all images shot at different ISO settings. We then interpolate these numerical values for all gray levels to calculate and plot signal-to-noise ratio (SNR) curves, from which DxO Analyzer extracts the SNR 18%, the dynamic range, and the tonal range.

Die messen also Pixelwerte und Rauschen der 4 Raw-Kanäle und berechnen daraus den "mean gray level" und dessen Rauschen. Auch wenn das da nicht ausdrücklich steht, schließe ich daraus, dass ein Weißabgleich berechnet wird (die Umrechnungsmatrix zu sRGB wird ja bei jeder Kamera gemessen und angegeben). Und auch wenn damit nicht jeder Kinken im Transmissionsspektrum eines Objektivs korrigiert werden kann, dürfte das Ergebnis doch einigermaßen neutral und objektivunabhängig sein.