Die Mysterien des D300 Pufferspeichers...

Andreas G · Beitrag von **Andreas G** » Do 21. Feb 2008, 20:03

StefanM hat geschrieben:Wer sagt eigentlich, daß der Pufferspeicher gleichzeitig "Arbeitsspeicher" des Bildprozessors ist

Weil alles andere keinen Sinn macht. Du schleppst doch auch nicht deine gesamten Einkäufe in den dritten Stock um die Milch in den Kühlschrank zu stellen und dann alle andere Einkäufe wieder die Treppe runter in den Keller zu bringen.

Gruß
Andreas

Andreas H · Beitrag von **Andreas H** » Do 21. Feb 2008, 20:42

StefanM hat geschrieben:Wer sagt eigentlich, daß der Pufferspeicher gleichzeitig "Arbeitsspeicher" des Bildprozessors ist

Ihr setzt das einfach vorraus, ich kann da nirgends ein Indiz für finden. Für mich ist der autark und nur für die Pufferung da.

Der Puffer scheint ein Schreibcache für den Massenspeicher zu sein. Das kann man daraus ableiten daß seine Kapazität unmittelbar von der Ausgabegröße der Bilddatei abhängt. Wäre er früher in der Verarbeitungskette angesiedelt (würde er also Rohdaten speichern, wie du vorhin gemutmaßt hast) dann wäre das nicht so.

Der Dunkelbildabzug erfolgt aber recht früh in der Verarbeitung, auf jeden Fall vor der JPEG-Umwandlung. Wenn also bei der Aktivierung der Rauschunterdrückung der Puffer verkleinert wird, dann deutet das für mich schon genau darauf hin daß der für andere Softwarefunktionen benötigte Speicher vom Puffer abgezweigt wird (oder anders herum, daß nicht benötigter Speicher als Puffer verwendet wird).

Grüße
Andreas

actaion · Beitrag von **actaion** » Fr 29. Feb 2008, 01:51

So ich habs mal getestet: Wer beim fotografieren aktives D-lighting und/oder High-Iso-NR einschaltet, dem nützt eine schnelle Karte recht wenig.

Dann nämlich braucht offenbar die Kamera den Großteil des Speichers für die Rohbilddaten, die dann bearbeitet werden. Die Speicherkarte kann da nix wegschreiben, solange die Kamera das Bild nicht fertig errechnet hat.

Testaufbau wie folgt:
- Aktives d-Lighting und HighISO-Noise-Reduction beides aktriviert
- Modus CH (6 fps)
- JPG Large/fine, optimale Qualität
a) lahme simple standard-CF-Karte
b) Sandisk Ultra II

Bei a) trat nach 14 Aufnahmen eine Pause ein, danach nur noch ca. 1 bis 1,2 B/s
Bei b) trat ebenfalls genau nach 14 Aufnahmen Verzögerung ein, die Bildgeschwindigekit danach kam mir ein wenig schneller vor als bei a) aber nicht viel, geschätzt vielleicht 1,5 B/s

Theoretisch, von den Werten müsste die Ultra II ca. 5 mal so schnell sein. Sicher schreibt letztere die bereits fertigen Bilder schneller weg, aber das nützt nicht allzuviel, da die noch zu bearbeitenden Daten den Großteil des Puffers blockieren.

Da der Unterschied zwiscehn einer einfachen Karte und einer Ultar II größer ist als zwischen Ultra II und Extrem IV, dürfte also auch die IV die Geschwindigkeit nachdem 14ten Bild nur geringfügig, maximal auf 2 B/s (eher weniger) steigern. Leider hab ich keien da, um es auszuprobieren.

Wenn man D-Lighting/HighIsoNR deaktiviert, sieht die Sache anders aus, dann kommt die Kartengeschwindigkeit deutlicher zum tragen.
Die Standard-Karte schafft dann 25 Bilder in Full Speed, danach wieder nur ca. 1,2 B/s.
Mit Ultra II klappen 27 Bilder ohne Verzögerung, danach 2 B/s.
Die Extreme II schafft laut Handbuch 43 Bilder bis die Verzögerung eintritt, allerdings bei JPEG-Einstellung size-priority, getestet hab ich mit otimaler Qualitäts-einstellung, da dürfte dei Zahl also auch mit der III wieder niedriger liegen (ca. 30-35?)

Wenn jemand ne Extreme III oder IV hat, darf er gerne mal testen, wieviel Bilder damit ohne Pause gehen, und in welcher Rate danach die Bilder fließen.

magnus_greger · Beitrag von **magnus_greger** » Fr 29. Feb 2008, 11:18

Die Werte vom Puffer waren auch mir zunächst sehr suspekt. Hier mal die Theorie, wie ich sie mir vorstelle:

Egal in welcher Qualität gespeichert werden soll (nef, jpeg ...) liegen der Kamera zunächst einmal nur die Rohdaten, welche der Sensor liefert, vor. Diese müssen dann verarbeitet werden, wobei es viele Möglichkeiten gibt.
Wird ein unkompirmiertes nef gespeichert, so wandern die Daten direkt in den Puffer (was den wichtigsten Prozess darstellt, der Bearbeitet werden muss) und werden anschließend auf die Karte geschrieben.
Wird etwas anderes als ein unkomprimiertes nef gespeichert (komprimiertes nef, jpeg ...) so müssen die Daten zunächst weiterbearbeitet werden. Sprich die Rohdaten müssen vom Prozessor verarbeitet werden.
Nun hat die Kamera verschiedene Möglichkeiten. Da der Prozessor zu langsam ist um im Serienbildmodus aufwändige Bearbeitungen durchzuführen und dann erst die Daten im Puffer abzulegen macht es am meisten Sinn zunächst die Rohdaten abzulegen und später zu bearbeiten. Diese Bearbeitung kann Parallel zum weiteren Schrieben in den Puffer laufen, Problem ist jedoch, dass das die Rohdaten erst gelöscht werden können, sobald die Bearbeitung des Bildes beendet ist.
Heißt, auch wenn "nur" ein kleines jpeg Bild gespeichert werden soll, so müssen zunächst die Rohdaten gespeichert werden, was den Puffer blockiert.

So macht die Kamera also das erste Bild, speichert die Rohdaten und verarbeitet diese zu eine jpeg Bild. Gleichzeitig macht die Kamera ein weiteres Bild und vielleicht noch eins. Auch diese Rohdaten wandern zunächst in den Puffer. Dann ist die Bearbeitung des ersten Bildes abgeschlossen und das jpeg vom ersten Bild liegt im Puffer. Die Rohdaten des ersten Bildes können weg und dem Puffer steht wieder mehr Speicher zur Verfügung. Somit wird das zweite Bild bearbeitet, aber gleichzeitig laufen ja weitere Rohdaten in den Puffer.
Irgendwann ist also der Puffer voll und es liegen nicht nur die kleinen jpegs drin, sondern auch noch viele Rohdaten, die noch verarbeitet werden müssen.

Während des ganzes Prozesses laufen noch Daten vom Puffer auf die Karte, sodass auf dem Puffer wieder Platz frei wird.

Was die Bearbeitung angeht gibt es dann mit Sicherheit Erfahrungswerte. D-Lighting dauert x Sekunden. Das umwandeln der Rohdaten in ein jpeg Bild y Sekunden. Darum kann man dann berechnen wie lange es dauert bis die ersten Rohdaten gelöscht werden können.
So kann man dann schon auf Grund der Einstellungen angeben wie viele, der am Ende sichtbaren Bilder, in den Puffer passen.

Die Tatsache, dass High-Iso Bilder in der Verarbeitung länger brauchen, kann demnach nur mit einer Internen Rauschunterdrückung zu tun haben.

Soweit zumindest meine Theorie. Aber vielleicht arbeitet Nikon ja auch ganz anders ...
Es ist und bleibt im Grunde alles Spekulation.

Gruß,
Magnus

Andreas H · Beitrag von **Andreas H** » Fr 29. Feb 2008, 11:24

Bei Erscheinen der D70 gab es mal eine mittelgroße Empörung darüber daß Raw-Dateien der D70 überhaupt nicht Roh seien. Irgendein Astronom hatte festgestellt daß ihm durch irgendeinen Bearbeitungsschritt seine kleinen Sternchen abhanden gekommen waren. Weiterhin hatte er bemerkt daß, wenn die Kamera während des Speichervorgangs ausgeschaltet wurde, die Raw-Daten ohne diesen Bearbeitungsschritt vorlagen.

Spricht das nicht eher dafür daß bei Nikon einige Bearbeitungsschritte direkt auf dem Massenspeicher durchgeführt werden?

Grüße
Andreas

StefanM · Beitrag von **StefanM** » Fr 29. Feb 2008, 11:51

Andreas H hat geschrieben: Spricht das nicht eher dafür daß bei Nikon einige Bearbeitungsschritte direkt auf dem Massenspeicher durchgeführt werden?

Wenn spricht es dafür, daß es bei der D70 so gewesen sein könnte

Ich hab ja immer noch meine Eimer-Loch-Zu-und Ablauftheorie - aber die will ja keiner hören

Dengold · Beitrag von **Dengold** » Fr 29. Feb 2008, 14:47

Euch sollten die Wissenschaftler werden....

Dengold

Beitrag von **mod_ebm** » Fr 29. Feb 2008, 15:47

Ich geb mal auch meinen Senf dazu. IMHO gibt es für den Signalprozessor sowas wie Arbeitsspeicher garnicht, da er nicht auf Segmente der Daten zugreifen muss. Er bekommt einen Strom von Daten auf der "einen Seite" rein, auf der "anderen Seite" legt er sie auf der Karte ab. Davor wird gepuffert, damit die Kamera nicht auf den Signalprozessor warten muß. Bei der Rauschunterdrückung bekommt er zwei Streams, die er parallel verarbeitet und miteinander verrechnet, auch wieder als Strom, direkt aus dem Puffer.

Arbeitsspeicher bedeutet ja, dass er die Daten dort wieder zurückschreibt. Das wird eher nicht so sein.

Andreas H · Beitrag von **Andreas H** » Fr 29. Feb 2008, 20:18

Carsten, wie erklären wir dann die Geschichte mit den verschwundenen Sternchen bei den NEFs?

Und was passiert zwischen Signalprozessor und Massenspeicher? Soll da kein Puffer dazwischen?

Grüße
Andreas

Beitrag von **mod_ebm** » Fr 29. Feb 2008, 20:49

Andreas H hat geschrieben:Carsten, wie erklären wir dann die Geschichte mit den verschwundenen Sternchen bei den NEFs?

Und was passiert zwischen Signalprozessor und Massenspeicher? Soll da kein Puffer dazwischen?

Grüße
Andreas

Ich glaub, das war von mir zu generell betrachtet. Vielleicht stimmt das für die Vorverarbeitung der analogen Signale zu diskreten digitalen Werten. Danach landet es wohl im Puffer und wird mehrfach bearbeitet.

Danke für den Gedankenanstoss. Manchmal lasse ich mich zu Behauptungen hinreissen, die falsch sind. Ist eh alles hypotetisch.

Gruß Carsten.