Nochmal: Der Dynamikbereich - also der Unterschied zwischen dem dunkelsten Bildbereich, der noch Zeichnung hat und dem hellsten Bildbereich, der ebenfalls noch Zeichnung hat, hat zunächst mal nichts mit dem A/D-Wandler zu tun.vdaiker hat geschrieben:Ist das wirklich so ?Arjay hat geschrieben: Ein Sensor - so habe ich das mal vor Jahren an der Uni gelernt - hat einen Dynamikbereich, und der ist definiert durch seinen technischen Aufbau. Dieser Dynamikbereich auf analoger Ebene wird per Analog/Digitalwandler in ein digitales Signal umgewandelt. Sinnvollerweise muss der Wandler natürlich an den Dynamikbereich des Sensors angepasst sein, denn sonst würde er einen wertvollen Teil dieser Dynamik verschenken, was technisch unsinnig wäre. Die Auflösung des umgewandelten Digitalsignals hängt nun aber primär nicht vom Sensor selbst, sondern von den Eigenschaften des A/D-Wandlers ab. Dieser Wandler nämlich bestimmt die Auflösung - nicht der Sensor.
Ich dachte der Sensor waere der limitierende Faktor, denn A/D Wandler mit mehr als 12 Bit sind ja technisch kein Problem (wenngleich natuerlich teurer).
Ich habe das Ganze so interpretiert: bislang wuerde der Sensor eh nicht mehr Information liefern als 12 Bit und von daher wuerde es keinen Sinn machen teure 14 Bit Wandler einzusetzen. Erst die neuen CMOS Sensoren liefern tatsaechlich mehr Informationen so dass es Sinn macht, einen 14 Bit Wandler einzusetzen.
Ist aber nur meine Interpretation. Nur, wenn dem nicht so ist, weshalb hatten die frueheren Nikon Profi-Cams keine 14 Bit Wandler ? Wenn es um das Optimum geht bei den High-End Modellen sollte der Preisunterschied zwischen 12 und 14 Bit Wandlern doch nicht der entscheidende Faktor sein.
Der Wandler teilt diesen Dynamikbereich in einzelne (kanalbezogene) "Helligkeitsstufen" auf. Diese Helligkeitsstufe bildet einen kleinen Bereich unterschiedlicher analoger Helligkeitswerte in einer einzigen, diesem Teilbereich entsprechenden Zahl für einen diskreten Helligkeitswert ab. Das heißt, ein analoger Helligkeitsbereich wird umgewandelt in eine feste Helligkeitsstufe, die einem bestimmten Zahlenwert entspricht.
Diese Stufen-Umwandlung hat womöglich jeder von uns schon einmal bei der Bildbearbeitung erlebt: Wenn man ein Foto mit einem klaren Himmel hat, sieht man bei korrekter Belichtung einen sanften Farbverlauf von Dunkel- über Hellblau bis zu weiß. Verändert man nun den Kontrast eines solchen Bildes, so verwandelt sich der Farbverlauf ab einer bestimmten (Extrem-) Einstellung in eine Farbtreppe mit stufenweise sich ändernden Farben an Stelle eines stetigen Farbverlaufs. Diese Stufen sind praktisch die Visualisierung der zuvor erläuterten Farbstufen.
Die Größe und Anzahl dieser Helligkeitsstufen hängt ab von der Auflösung des Wandlers: Ein 12-Bit Wandler löst den verfügbaren Dynamikbereich in 2 hoch 12 = 4096 Helligkeitsstufen pro Farbkanal auf. Bei 14 Bit Auflösung würde der gleiche Dynamikbereich einfach feiner aufgelöst - also in 16.384 Stufen pro Farbkanal. Das bedeutet, dass bei höherer Auflösung erst mal ganz einfach die Helligkeit/Farbe eines Bildes feiner aufgelöst wird, was sich z.B. an sanften Helligkeits/Farbverläufen zeigt.
Wenn nun ein besserer Sensor einen größeren Dynamikbereich liefert und der A/D-Wandler daran angepasst wird, dann liefert das gesamte, aus Sensor und Wandler bestehende Bauteil genau so viele Helligkeitsstufen wie durch die Wandler-Auflösung definiert, nur der Stufenumfang ("Treppenhöhe") bezogen auf den Gesamt-Dynamikbereich wird entsprechend des Zuwachses an Gesamtdynamik auch größer. Insofern macht es durchaus Sinn, einen Sensor mit besserem Dynamikbereich mit einem höher auflösenden Wandler auszustatten, denn das sichert auch bei größerem Dynamikbereich sanfte Helligkeitsübergänge.
Will sagen, aus technischer Sicht ist es durchaus sinnvoll, einen höheren Dynamikumfang mit höherer Wandler-Auflösung zu paaren. Allerdings besteht zwischen Dynamikbereich und Wandler-Auflösung kein zwingender, physikalischer Zusammenhang.