Detailverlust oder wie viele Pixel und wo braucht die Kamera für kleine rote Beeren

Wie viele Pixel und wo braucht die Kamera für kleine rote Beeren?

Ein für mich hochinteressanter und in dieser Auswirkung noch nie gesehener Vergleich brachte es auf den Punkt:

Die dSLR Canon 5D MK II mit dem 22 MPI Vollformat Sensor bildet nicht alles ab, was die analoge Mamia 7 auf 4x5cm Fuji Velvia Rollfilm dokumentiert, beide Kameras waren für die Vergleichsaufnahme mit 25mm äquivalenten Brennweiten ausgestattet! Hier der Auszug aus Tim Parkins Bericht vom 18.12.2014 in PetaPixel (kursiv):

What About Color Rendition?

One of the interesting things that cropped up was the way that the digital sensors deal with color in terms of tonality and resolution. Because only one in four pixels are blue or red, quite often color resolution is reduced in comparison with luminosity resolution. These look fine at small enlargements but when images are shown larger these artifacts can show through.

Here’s a great example of the problems with having only a few red pixels from an outing a few years ago, comparing a Canon 5D Mark II with 4×5 Velvia. Obviously the 4×5 Velvia has more resolution but we downsampled it to match the 5D Mark II and got the following result (show at 200%)

09 berries

On the right (the 4×5 image downscaled) we can see all of the berries on the tree but on the left (the Canon 5D Mark II image) a lot of the berries have disappeared. The only berries shown are where there were larger groups of them (i.e. a single pixel size berry is unlikely to match up with a single red pixel whereas a group of berries covering 2×2 sensor pixels will definitely hit a red filtered one).

Moderne Sensoren bieten im Vollformat rund 50MPI resp. im Cropformat rund 25 MPI, bei einer Pixelgröße um 4 Mikrometer, was 0,0004 cm entspricht. Die 2005 vorgestellte Canon EOS 5D hatte 12 MPI und 8.2, die für ihre Bildqualität bekannte 5DII aus 2008 rund 21 MPI bei 6.4 Mikrometer Pixelgröße. Kompaktkameras mit 12 MPI auf 7.6×5.7mm großen Sensoren verfügen nur über Pixelgrößen von 1.9 Mikrometer. Durch die Kamera einfallende Lichtpunkte haben mindestens 3 Mikrometer Größe, treffen also auf kleinsten Sensoren gleich mehrere Pixel, auf den größeren Sensoren mit größerer Pixelgröße hingegen nicht unbedingt ein rotempfindliches Pixel, was zu  diesen gezeigten Detailverlusten führt.

Unsere Augen sehen Licht mit Wellenlängen von 400 bis 760 Nanometern und das bei etwa 170 / 100 Grad Blickfeld (horizontal / vertikal).

Das Auflösungsvermögen des menschlichen Auges beträgt bestenfalls 1mm auf einer Distanz von 3-6m, in der Regel die Hälfte. Beim Optiker hängen Buchstabentafeln, die mit 100% Sehvermögen erkannt werden sollten, im bestkorrigierten Einzelfall sogar bis 200%!

Die im Beispiel oben gezeigten Beeren dürften eine Größe von mehreren Millimetern haben, werden aber nur vom analogen Filmmaterial erfasst. Der Grund liegt m.E. in der Anordnung der unterschiedlich in der Farbe empfindlichen Pixel, bedingt durch einen Filter, dem sog. Bayern Pattern, der sich aus 50% grünen und je 25% roten und blauen Lichtdurchlässigkeit zusammensetzt. Eine Beere in dieser Entfernung (200% Ausschnitt) wird also nicht mehr von einem roten Pixel erfasst.

 

Bayer Pattern
Bayer Pattern (nicht die neue bayerische Nationalflagge)

Wir haben einen Baum mit roten Beeren in einer Entfernung von knapp 10 Metern in Sichtweite. Zu entsprechender Zeit werde ich einen Versuch mit unterschiedlichen Brennweiten starten🙂

Oder vorher dieses Vorgehen testen. Mal sehen, was wird, sagt meine Mutter (89) immer gerne!

© slowfoto.de

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