Reduzieren der Bildauflösung sinnvoll?

[Opticus]

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Ich frag mich schon länger, ob es eigentlich unter entsprechenden Randbedingungen sinnvoll ist, die Auflösung der Kamera in den Einstellungen zu reduzieren. Klar ist: Die tatsächliche physikalische Auflösung und Pixeldichte des Bildsensors bleibt davon unberührt. Jedoch frage ich mich: Werden Pixel zusammengefasst?

Folgendes Gedankenspiel. Wir haben zwei Kleinbildkameras. Kamera A hat 10 Megapixel. Kamera B hat 40 MP. Rechnerisch könnte man bei Kamera A jetzt gefahrlos bis Blende 14 abblenden, ohne dass Details durch die zunehmende Diffraktion des Lichts verloren gehen würden. Bei Kamera B ist diese Grenze hingegen bereits ab Blende 7 aufwärts erreicht. Angenommen, ich möchte jetzt aus einem bestimmten Grund mit Blende 14 fotografieren. Wäre es sinnvoll die Auflösung an Kamera B in den Einstellungen von 40MP auf 10MP zu reduzieren? Oder anders formuliert: Wenn eine Kamera mit 40 MP-Sensor eine 10 MP Bilddatei erstellen soll... nutzt sie dann die Pixel in Viererblöcken um ein Gesamtpixel zu errechnen? Oder streicht sie einfach 75% der Pixel weg, und nutzt fürs Bild lediglich die Pixel in jeder zweiten Zeile und jeder zweiten Spalte? Im ersten Fall sollte man doch zwischen Kamera A und Kamera B theoretisch keinen Unterschied bemerken können, richtig?
Vielleicht habe ich auch noch einen Überlegungsfehler gemacht. Beispielsweise könnte ich mir vorstellen dass das Zusammenfassen benachbarter Pixel wegen dem Bayer-Farbfilter ohne weiters nicht möglich ist.

Die ganze Fragestellung könnte man noch weiter betrachten. Angenommen es gibt wenig Licht und kurze Verschlusszeiten sind wegen Bewegungsunschärfe erforderlich. Wird dann das ISO-Rauschen weniger, wenn die Auflösung in den Einstellungen geviertelt wird? Oder ist das der Kamera komplett egal, und ignoriert sie 75% der Pixel dann schlicht einfach?

Eventuell könnte dies auch eine Kamera-spezifische Eigenschaften sein, aber diese Fragestellung beschäftigt mich schon länger. Was meint ihr?

[Jock-l]

Das ist eine Freitagsfrage, oder ?

Kurze Antwort- Reduzierung nein.

Ein Denkfehler steckt bereits in den Anfängen- die Anzahl Pixel/Chip ist durch Bayersensor durch vier zu teilen, weil für ein Punkt vier Pixel zusammengefasst werden, blau und rot sowie zwei mal Grün. Erklärung-> Wikipedia...
Fuji ist andere Wege gegangen, das hat z.B. Auswirkungen auf Software, die mit den Kameradaten (RAW) umgehen kann; ein Kollege war lange am Fluchen eher er Dank meiner Stupser Affinity Photo und DxO für sich entdeckte

Alles andere später oder durch Dritte, ich muß noch Wege erledigen

[Horka]

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Kurze Antwort: Nein.

Die Pixelgröße ist konstant. Wird die Anzahl reduziert, werden einfach ein paar abgeschaltet. Der Einfluss auf die Lichtbrechung und das Rauschen bleibt gleich. Fuji hat früher bei Kleinsensoren Pixel zusammengeschaltet, mit mess-, aber nicht sichtbarem Einfluss auf das Rauschen. Das war aufwändig, es macht heute keiner mehr.

Egal, wie man es dreht, das Bild wird schlechter.

Deine Beugungsbetrachtung über die Pixelgröße ist mir sehr suspekt. Kannst Du mir Quellen nennen?

Horst

[Opticus]

Kurze Antwort- Reduzierung nein.

Schade. Das mit der Rauschreduzierung wäre dann wohl auch zu einfach gewesen. Wobei ich hierzu erwähnen möchte, dass mir bei manchen Kameras bereits aufgefallen ist, dass bei Nutzen des erweiterten ISO-Bereichs die Bildauflösung automatisch reduziert wird. Beispielsweise bei der Lumix LX7, da wird die Bildauflösung bei ISO 12800 vollautomatisch von 10 MP auf 3 MP reduziert. Ohne dass man darauf irgendeinen Einfluss hätte. Vielleicht hat das ja auch seinen Grund...

Deine Beugungsbetrachtung über die Pixelgröße ist mir sehr suspekt. Kannst Du mir Quellen nennen?

Beugung ist ja im Grunde nichts anderes, wie Inferferenz des in die Kamera eindringendem Lichtstrahls mit Reflektionen aus dem inneren des Objektivs. Denn Licht bewegt sich ja wellenförmig fort. Je grösser der Anteil des eindringenden Lichtes ist (also je grösser die Blende), desto kleiner ist relativ betrachtet der Anteil des reflektierten Lichts. Je grösser die Interferenz, desto aufgestreuter sind am Ende die Wellen beim Auftreffen am Sensor. Führt man dies ins extreme fort (also schliesst man die Blende immer weiter), entsteht irgendwann Auslöschung wo das Pixel eigentlich hätte aufgelöst werden sollen, und wird es vom benachbarten Pixel auf dem Sensor registriert. Es entsteht ein matschig-unscharfes Bild. Diffraktion halt. Wie jeder Fotograf es kennt.

Folglich lässt sich folgern, dass je grösser das Pixel ist, desto grösser auch die Toleranz ist, bis dass die Interferenzen zu falsch erkannten Helligkeitswerten am falschen Ort führen. Denn je grösser das Pixel, desto grösser ist ja auch der Abstand zum Nachbarpixel, von dem die Lichtinformation fälchlichrweise erkannt werden würde. Und wovon hängt die Pixelgrösse ab? Von der Pixeldichte. Und wovon hängt die Pixeldichte ab? Von der Grösse des Sensors, und dessen Auflösung. Entsprechend hat die Auflösung eines Sensors direkten Einfluss auf die Blende, ab der sich allmählich Diffraktion bemerkbar macht.

Die Werte die ich genannt habe entstammen einem Rechner den ich im Netz gefunden habe. Wie korrekt die Werte jetzt sind kann ich so aus dem Stehgreif überhaupt nicht beurteilen. Fakt ist: Ein Einfluss der Pixeldichte auf die Diffraktionseigenschaften besteht definitiv! Das folgt einfach aus der Logik der Physik. Und darauf basierte ja letztendlich auch meine Frage...

[Jock-l]

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Drüben im Altglascontainer gibt es jemanden, der Physik/Optik studiert hat und sich mit Einsatz von Optiken in der Wirtschaft (Materialprüfung u.a.wenn ich es noch richtig verorte) bestens auskennt und auch selbst Objektive/Adapter/Lösungen bastelt von denen ich Normalsterblicher nur träumen kann, der Mann wäre für Deine Betrachtung vielleicht die richtige Adresse

Ein Problem was ich sehe ist daß man Einzelbetrachtungen anstellt und den Blick für parallel stattfindende Dinge nicht mehr sieht/wahrnimmt. Erlebe ich in der Humanmedizin, wo sich Einige schnell mal verhaspeln und werten statt einen Schritt zurückzutreten um zu erkennen, daß chemische Prozesse etc. parallel stattfinden und in der Summe Ergebnisse zeitigen, wie sie die Einzelbetrachtung nicht hergibt... Aber das kommt im Laufe eines Berufs/Wissenschaftlichen Lebens