Pixel
Hallo Foristen,
ist es richtig, dass im Movie Modus bei einer DSLR nur 2 MP während der Aufnahme auf dem Sensor landen ?
ist es richtig, dass im Movie Modus bei einer DSLR nur 2 MP während der Aufnahme auf dem Sensor landen ?
So wirklich verstehe ich deine Frage nicht.
Wenn ich von einer Aufnahme in Full-HD ausgehe, dann hat die Aufnahme 1920x1080 Pixel. Das ergibt multipliziert 2073600, was (genähert) deine 2 Millionen Pixel (2MP) ergibt.
Es gibt Kameras, die trotzdem den kompletten Sensor auslesen und dann das Ergebnis auf Full-HD verkleinern. Es gibt aber auch Kameras, die sich die Berechnung der Verkleinerung sparen und nur dem Full-HD Ergebnis entsprechende Pixel auslesen, dies kommt einer deutlichen "gefühlten" Brennweitenverlängerung gleich, da die genutzte Sensorfläche kleiner wird. Das Auslesen eines so kleinen Sensorteils sollte in Full-HD und bei aktuell genutzen Kameras eigentlich nicht mehr relevant sein. Ich meine über entsprechendes Verhalten bei manchen Kameras und deutlich höheren Auflösungen 4k, 5k bis 8k teilweise immer noch gelesen zu haben, da kenne ich mich aber so gar nicht aus.
In jedem Fall "landet" das Licht immer auf dem kompletten Sensor.
Hilft dir das irgendwie weiter?
Wenn ich von einer Aufnahme in Full-HD ausgehe, dann hat die Aufnahme 1920x1080 Pixel. Das ergibt multipliziert 2073600, was (genähert) deine 2 Millionen Pixel (2MP) ergibt.
Es gibt Kameras, die trotzdem den kompletten Sensor auslesen und dann das Ergebnis auf Full-HD verkleinern. Es gibt aber auch Kameras, die sich die Berechnung der Verkleinerung sparen und nur dem Full-HD Ergebnis entsprechende Pixel auslesen, dies kommt einer deutlichen "gefühlten" Brennweitenverlängerung gleich, da die genutzte Sensorfläche kleiner wird. Das Auslesen eines so kleinen Sensorteils sollte in Full-HD und bei aktuell genutzen Kameras eigentlich nicht mehr relevant sein. Ich meine über entsprechendes Verhalten bei manchen Kameras und deutlich höheren Auflösungen 4k, 5k bis 8k teilweise immer noch gelesen zu haben, da kenne ich mich aber so gar nicht aus.
In jedem Fall "landet" das Licht immer auf dem kompletten Sensor.
Hilft dir das irgendwie weiter?
Ja. Vielen Dank für deine Antwort. Werde noch mal etwas Recherchieren.
Die Videoauflösung und wie diese in einer Kamera entsteht ist eine leidlich komplizierte Sache.
Wie von einem z.B. 20 Megapixel Aufnahmesensor ein HD-Video mit rund 2 Megapixel oder ein UHD-Video mit rund 8 Megapixel entsteht ist eine recht komplexe Geschichte. Wie üblich gibt es bei komplexen Aufgaben mehrere Lösungen, um ans Ziel zu kommen. Vor allem geht es darum mit den Limits der verschiedenen Baugruppen der Kamera und den Anforderungen des auszugebenden Videos zu einem Ergebnis zu kommen.
1. Sensor
Hier ist die erste Frage: wie schnell kann ein einzelnes Pixel ausgelesen werden?
Nehmen wir an, dass 2 Megapixel für ein 25 FPS-Video mit akzeptablem Rolling-Shutter-Effekt ausgelesen werden können. Dann haben wir bei einem 20 Megapixel-Sensor zwei Möglichkeiten die auszulesenden Pixel festzulegen.
a) Windowing
Man liest nur einen kleinen Bereich des Sensors aus, der genau der gewünschten Videoauflösung entspricht. Bei 20 Megapixel wird also nur ca. 1/10 der Sensorfläche für ein HD-Video genutzt. Dadurch steigt natürlich der Crop-Faktor, aber für die Bildqualität ist das der optimale Modus.
b) Line-/Column-Skipping.
Man liest auf einem 20 Megapixel-Sensor nur jedes zehnte Pixel aus und erhält so ein HD-Video. In der Praxis liest man die Zeilen komplett aus, skaliert diese per Prozessor zu einer 1920 Pixel breite Zeile und überspringt eine oder mehrere Zeilen. Der Vorteil ist die optimale Nutzung der vorhandenen Sensorfläche, erkauft mit dem Nachteil, dass die Lücken in den ausgelesenen Pixel Störungen ergeben können.
2. Prozessor
Nehmen wir an, die Auslesung der Pixel vom Sensor wäre so schnell, dass immer der ganze Sensor ausgelesen werden kann. Dann muss er Prozessor die anfallenden Daten schnell genug verarbeiten und als Videodaten ausgeben können. Was kann also ein Prozessor mit seiner begrenzten Rechenleistung also mit den Sensordaten tun, um aus einem 20 Megapixel Bild ein 2 Megapixel Videobild zu machen?
a) Skalieren
Es werden mehrere Pixel zu einem einzigen Pixel verrechnet. Dabei kann man die Sensorfläche optimal ausnutzen und ein nahe am Optimum liegende Bildqualität erreichen.
b) Windowing
Reicht die Rechenleistung nicht aus, dann kann der Prozessor sich auf einen Teilbereich des verfügbaren Bildes beschränken. Die Folgen sind die gleichen wie beim Windowing bei der Sensorauslesung.
c) Line-/Column-Skipping
Bei beschränkter Rechenleistung kann der Prozessor genau wie beim Line-/Column-Skipping des Sensors die Pixel mit Lücken verarbeiten. Die Folgen sind entsprechend des gleichen Vorgehens bei der Sensorauslesung.
3. Bildwiederholrate
Entsprechend der Videostandards, bzw. mit dem Wunsch nach Zeitlupenaufnahmen gibt es unterschiedliche Anzahl von Bildern die pro Sekunde aufgenommen, verarbeitet und gespeichert werden müssen. Dadurch sinkt die Zeit für das Auslesen und verarbeiten pro Pixel. Das schwächste Glied in der Kette bestimmt dabei die Möglichkeiten das Bild vom Sensor über den Prozessor auf das Speichermedium zu bekommen.
Hat man eine Kamera die vom 20 Megapixel ein 2 Megapixel Video mit 25 FPS ein bestmögliches Ergebnis zu erzielen, dann kann sich das bei einem Video mit 50 FPS deutlich ändern. Man muss dann gegebenenfalls wieder auf Methoden wie Windowing und Line-/Column-Skipping zurückgreifen. In der Praxis finden sich eine Reihe von Kameras die genauso vorgehen. Zum Teil wird für Zeitlupen dann auch auf niedrigere Videoauflösungen umgeschaltet.
4. Speichermedium
Das letzte Glied in der Kette ist das Speichermedium. Auch hier gibt es Limits die man zwar durch erhöhte Video-Kompressionsraten bei schlechterer Bildqualität ausweiten kann, aber irgendwann sind die Speicherbandbreiten ausgeschöpft und die akzeptable Bildqualitäten unterschritten.
Sonstiges
Das obenstehend ist nur eine grobe Vereinfachung dessen was in modernen Kameras tatsächlich bei der Erstellung von Videoaufnahmen passiert. So kann es auch vorkommen, dass verschiedene Verfahren kombiniert werden, um die vorhandene Auslese- und Rechenleistung optimal zu nutzen. Manchmal kann es auch sein, dass die Firmware nicht effizient programmiert wurde. Dann kann zum Beispiel eine neue Firmware bei gleichbleibender Rechenleistung das nächstbessere Verfahren wählen.
Wie von einem z.B. 20 Megapixel Aufnahmesensor ein HD-Video mit rund 2 Megapixel oder ein UHD-Video mit rund 8 Megapixel entsteht ist eine recht komplexe Geschichte. Wie üblich gibt es bei komplexen Aufgaben mehrere Lösungen, um ans Ziel zu kommen. Vor allem geht es darum mit den Limits der verschiedenen Baugruppen der Kamera und den Anforderungen des auszugebenden Videos zu einem Ergebnis zu kommen.
1. Sensor
Hier ist die erste Frage: wie schnell kann ein einzelnes Pixel ausgelesen werden?
Nehmen wir an, dass 2 Megapixel für ein 25 FPS-Video mit akzeptablem Rolling-Shutter-Effekt ausgelesen werden können. Dann haben wir bei einem 20 Megapixel-Sensor zwei Möglichkeiten die auszulesenden Pixel festzulegen.
a) Windowing
Man liest nur einen kleinen Bereich des Sensors aus, der genau der gewünschten Videoauflösung entspricht. Bei 20 Megapixel wird also nur ca. 1/10 der Sensorfläche für ein HD-Video genutzt. Dadurch steigt natürlich der Crop-Faktor, aber für die Bildqualität ist das der optimale Modus.
b) Line-/Column-Skipping.
Man liest auf einem 20 Megapixel-Sensor nur jedes zehnte Pixel aus und erhält so ein HD-Video. In der Praxis liest man die Zeilen komplett aus, skaliert diese per Prozessor zu einer 1920 Pixel breite Zeile und überspringt eine oder mehrere Zeilen. Der Vorteil ist die optimale Nutzung der vorhandenen Sensorfläche, erkauft mit dem Nachteil, dass die Lücken in den ausgelesenen Pixel Störungen ergeben können.
2. Prozessor
Nehmen wir an, die Auslesung der Pixel vom Sensor wäre so schnell, dass immer der ganze Sensor ausgelesen werden kann. Dann muss er Prozessor die anfallenden Daten schnell genug verarbeiten und als Videodaten ausgeben können. Was kann also ein Prozessor mit seiner begrenzten Rechenleistung also mit den Sensordaten tun, um aus einem 20 Megapixel Bild ein 2 Megapixel Videobild zu machen?
a) Skalieren
Es werden mehrere Pixel zu einem einzigen Pixel verrechnet. Dabei kann man die Sensorfläche optimal ausnutzen und ein nahe am Optimum liegende Bildqualität erreichen.
b) Windowing
Reicht die Rechenleistung nicht aus, dann kann der Prozessor sich auf einen Teilbereich des verfügbaren Bildes beschränken. Die Folgen sind die gleichen wie beim Windowing bei der Sensorauslesung.
c) Line-/Column-Skipping
Bei beschränkter Rechenleistung kann der Prozessor genau wie beim Line-/Column-Skipping des Sensors die Pixel mit Lücken verarbeiten. Die Folgen sind entsprechend des gleichen Vorgehens bei der Sensorauslesung.
3. Bildwiederholrate
Entsprechend der Videostandards, bzw. mit dem Wunsch nach Zeitlupenaufnahmen gibt es unterschiedliche Anzahl von Bildern die pro Sekunde aufgenommen, verarbeitet und gespeichert werden müssen. Dadurch sinkt die Zeit für das Auslesen und verarbeiten pro Pixel. Das schwächste Glied in der Kette bestimmt dabei die Möglichkeiten das Bild vom Sensor über den Prozessor auf das Speichermedium zu bekommen.
Hat man eine Kamera die vom 20 Megapixel ein 2 Megapixel Video mit 25 FPS ein bestmögliches Ergebnis zu erzielen, dann kann sich das bei einem Video mit 50 FPS deutlich ändern. Man muss dann gegebenenfalls wieder auf Methoden wie Windowing und Line-/Column-Skipping zurückgreifen. In der Praxis finden sich eine Reihe von Kameras die genauso vorgehen. Zum Teil wird für Zeitlupen dann auch auf niedrigere Videoauflösungen umgeschaltet.
4. Speichermedium
Das letzte Glied in der Kette ist das Speichermedium. Auch hier gibt es Limits die man zwar durch erhöhte Video-Kompressionsraten bei schlechterer Bildqualität ausweiten kann, aber irgendwann sind die Speicherbandbreiten ausgeschöpft und die akzeptable Bildqualitäten unterschritten.
Sonstiges
Das obenstehend ist nur eine grobe Vereinfachung dessen was in modernen Kameras tatsächlich bei der Erstellung von Videoaufnahmen passiert. So kann es auch vorkommen, dass verschiedene Verfahren kombiniert werden, um die vorhandene Auslese- und Rechenleistung optimal zu nutzen. Manchmal kann es auch sein, dass die Firmware nicht effizient programmiert wurde. Dann kann zum Beispiel eine neue Firmware bei gleichbleibender Rechenleistung das nächstbessere Verfahren wählen.
Vielen Dank, Markus. Aber, ist schon kompliziert. So ganz verstanden hab ich es noch nicht.
Meine Kamera kann sowohl im KB wie auch im APS-C Modus filmen. Ich nehme von daher an, dass der ganze Sensor verwendet wird und runter skaliert wird und wenn der APS-C Modus verwendet wird, dann wird einfach was weg gelassen und der Rest runter skaliert. Das macht bei filmenden DSLR irgend wie mehr Sinn, als nur einen 2MP Bereich zu nehmen, weil man dadurch den vollen Sucher zur Gestaltung nehmen kann und dann weiß wo die Grenzen des Fensters sind. Wenn man nur einen kleinen Bereich hat und viel rundherum seht, dann ist es schwieriger sich auf den kleine Bereich zu konzentrieren. Ich merke das schon am APS-C Fenster, der eingeblendet wird, wenn ich in den APS-C Modus wechsle. Und nun soll da nur noch ein weit kleinerer Ausschnitt da sein und man soll sich auf diesen konzentrieren und im aller größten Bereich rundherum spielt sich noch mehr ab der einen ablenkt. Unmöglich.
Danke, Alice. Melde mich nachher nochmal. Habe gerade was entdeckt.
Habe eine Szene mit 25 sec. länge, 43 Frames und eine Zahl 184.43 MiB. Steht im Magix Program unter Eigenschaften. Gefilmt habe ich mit 60 fps und 120 tel Sec. Belichtung. Keine Ahnung was diese Zahl ( 184.43 Mib ) bedeutet. Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Zahl und der Anzahl der Pixel in der kurzen Szene ?
MiB ist die Abkürzung Megabyte.
184,43 MiB gibt hier an wieviel Megabyte die Videosequenz belegt. Bei einer Videosequenz ist die Anzahl der Pixel nur bedingt wichtig. Der Videostandart legt fest wie viele Pixel ein einzelnes Videobild hat. HD = 1980x1020 Pixel und UHD = 3840 x 2160 Pixel.
Zitat: Alice vom See 29.12.20, 17:15Zum zitierten Beitrag
Natürlich ist das möglich und auch gängige Praxis. Bei der Black-Magic Mini wird das für die hohen Zeitlupen-Bildraten angewendet.
Außerdem habe ich unter "Sonstiges" Vermerkt, dass ich meine Ausführungen vereinfacht sind und in der Praxis Kombinationen der verschiedenen Methoden zum Einsatz kommen. In Beispiel "APS-C von einem KB-Sensor" ist das "Windowing und Skalierung". Außerdem wird das Bild auf dem Sucherbildschirm korrekt skaliert dargestellt, ohne umgebende dunkle Bereiche.
184,43 MiB gibt hier an wieviel Megabyte die Videosequenz belegt. Bei einer Videosequenz ist die Anzahl der Pixel nur bedingt wichtig. Der Videostandart legt fest wie viele Pixel ein einzelnes Videobild hat. HD = 1980x1020 Pixel und UHD = 3840 x 2160 Pixel.
Zitat: Alice vom See 29.12.20, 17:15Zum zitierten Beitrag
Natürlich ist das möglich und auch gängige Praxis. Bei der Black-Magic Mini wird das für die hohen Zeitlupen-Bildraten angewendet.
Außerdem habe ich unter "Sonstiges" Vermerkt, dass ich meine Ausführungen vereinfacht sind und in der Praxis Kombinationen der verschiedenen Methoden zum Einsatz kommen. In Beispiel "APS-C von einem KB-Sensor" ist das "Windowing und Skalierung". Außerdem wird das Bild auf dem Sucherbildschirm korrekt skaliert dargestellt, ohne umgebende dunkle Bereiche.
Ja stimmt. Habe mich zu sehr vom durch den Sucher beim fotografieren bezogen. Beim Filmen läuft bei DSLR ja alles über den Monitor. :-)