Mit dem Kauf der X-T5 stellte sich zu Beginn ein kleines Problem mit der Bildqualität ein. In der Vergrößerung zeigte sich immer ein leichtes Rauschen im Hintergrund. In der Zeit habe ich meine ETTR-Belichtungen Zug um Zug nach oben geschraubt. Das führte zu einer leichten Verbesserung, aber nicht zu den von mir gewünschten Ergebnissen.
Irgendwann habe ich mich an Artikel und Beiträge aus Webseiten und Foren erinnert, in denen es um das Thema Dynamik ging. Deshalb habe ich Auto ISO aktiviert (125 – 800) und ausführlich getestet, was damit geht. Da bin ich dann fast umgefallen …
Laut Fujifilm-Anleitung lässt sich mit dieser Funktion ein eventueller Detailverlust in den Spitzlichtern vermeiden. Genau das hat mich bei meinen ETTR-Belichtungen immer wieder beschäftigt.
Meine Idee war nun, ETTR und die Dynamikbereich-Funktion zu kombinieren, also zwei Konzepte in einem zu nutzen.
In einer solchen Konfiguration kann man derart hell belichten, wie es ohne Dynamik-Feature nie möglich wäre. Zumindest nicht ohne substanziellen Verlust von Bildinformationen.
Die mit diesen Einstellungen möglichen Belichtungen kann ich nur als krass bezeichnen. Ich habe noch nie dermaßen helle Bilder erzeugt, die sich dann auch noch ganz normal entwickeln ließen. Alles, was ich zuvor so weit nach rechts belichtet hatte, war für die Tonne. Weil da nichts mehr zu retten war.
Mein eigenes Wissen reicht zur Erklärung nicht aus. Ich war aber im Dialog mit Michael J. Hußmann. Hier seine Erklärung …
Die drei Auto-ISO-Einstellungen
… sind frei konfigurierbar und haben keine festgelegte Wirkung. Ich habe noch nie drei Konfigurationen gebraucht, aber vielleicht findet es ja jemand nützlich.
Auto-ISO ist so etwas wie „Wünsch Dir was“ – wenn das Licht nicht ausreicht, um eine halbwegs sicher verwacklungsfreie Verschlusszeit zu erlauben, wünscht man sich einen empfindlicheren Sensor, der mit weniger Licht auskommt, so dass man trotz der schlechten Lichtverhältnisse mit einer kurzen Verschlusszeit belichten kann.
Schon schwingt die Zauberfee ihren Stab und macht den Sensor empfindlicher – maximal so empfindlich, wie man es ihr in der gewählten Auto-ISO-Konfiguration erlaubt hat. Aber klar, das ist ein Märchen. Zauberfeen gibt’s ja nicht. Tatsächlich belichtet die Belichtungsautomatik nur so, als wäre der Sensor tatsächlich empfindlicher, aber da er das nicht ist, provoziert sie eine Unterbelichtung. Daraus macht die Kamera wieder ein Bild mit normaler Helligkeit, und das ist keine Zauberei, sondern basiert auf verschiedenen Techniken. Unter anderem nutzt sie die Möglichkeit, den „Conversion Gain“ des Sensors umzuschalten.
Wenn ein ISO-Wert von 500 erreicht oder überschritten werden soll (also das Vierfache der Grundempfindlichkeit bei den aktuellen 40-MP-Modellen), werden die Ladungsspeicher der Sensorpixel auf ein Viertel verkleinert. Ein höherer ISO-Wert ist ja meist ein Indiz dafür, dass es wenig Licht gibt, und wenig Licht braucht sowieso keinen großen Ladungsspeicher. Andererseits erzeugt dieselbe elektrische Ladung in einem kleineren Ladungsspeicher eine höhere Spannung, und so kann eine vierfach höhere Spannung ausgelesen werden.
Daneben kann die Kamera die Spannungen zusätzlich verstärken, bevor sie digitalisiert werden. Nach der Digitalisierung kann sie die Zahlenwerte noch mit irgendeinem Faktor multiplizieren. Eine oder mehrere dieser Techniken in Kombination führen zu einem helleren Bild und gleichen so die Unterbelichtung aus.
Da das eben keine Zauberei ist, hat die Sache einen Pferdefuß: Eine zusätzliche Verstärkung oder ein Multiplizieren verstärkt auch das Rauschen; das lässt sich nicht vermeiden. Ein höherer Conversion-Gain fügt zwar kein zusätzliches Rauschen hinzu, verstärkt aber immer noch das Photonenrauschen, also das Rauschen des Lichts.
Außerdem können verstärkte Signale den A/D-Wandler übersteuern und werden dann abgeschnitten. Bei einer Multiplikation können die Ergebnisse ebenfalls über dem zulässigen Maximum liegen und werden abgeschnitten. So oder so geht die Aufhellung des Bildes auf Kosten des Dynamikumfangs und erhöht das Rauschen.
Die DR-Einstellungen dienen nun der Vergrößerung des Dynamikumfangs auf das Doppelte (DR200) oder Vierfache (DR400). Dabei gilt das Augenmerk den Lichtern, denn denen spielt der Sensor im Zweifelsfall am übelsten mit: Wenn zu viel Licht auf ein Sensorpixel trifft, läuft dessen Ladungsspeicher über. Voller als voll kann er ja nicht werden, und so werden noch größere Helligkeiten nicht mehr unterschieden – ab diesem Punkt gibt es keine Lichterzeichnung mehr, und sie lässt sich auch nicht wieder herbeizaubern. Am unteren Ende des Dynamikumfangs sind die schwachen Signale vom Rauschen bedroht, aber da lässt sich oft noch etwas retten.
Will man besonders helle, aber immer noch bildwichtige Lichter retten, bleibt nur eines: Man muss knapper belichten, so dass diese Lichter die Sensorpixel noch nicht zum Überlaufen bringen. Eine knappere Belichtung bedeutet aber nichts anderes, als den ISO-Wert zu erhöhen, denn ein höherer ISO-Wert weist die Belichtungsautomatik ja genau dazu an – knapper zu belichten.
Damit das auch möglich ist, muss man die Erhöhung des ISO-Werts erlauben – entweder, indem man ihn manuell heraufsetzt, also auf ISO 250 (DR200) oder ISO 500 (DR400), oder indem man im Auto-ISO-Modus eine Erhöhung gestattet.
So gesehen scheinen DR200 und ISO 250 sowie DR400 und ISO 500 dasselbe zu sein, und DR Auto entspräche einer Auto-ISO-Konfiguration, die wenigstens ISO 500 erlaubt. Aber wenn das alles wäre, würde es nicht funktionieren, denn ein höherer ISO-Wert führt ja normalerweise zu einem Verlust an Dynamikumfang, statt ihn wie gewünscht zu erweitern. Hier fehlt also noch die eigentlich Pointe.
Wenn man den DR-Wert heraufsetzt, wird zwar der ISO-Wert in gleichem Maße erhöht; die Belichtungsautomatik belichtet also knapper und rettet die Lichterzeichnung. Nun werden die aus den Sensorpixeln ausgelesenen Spannungen aber nicht zusätzlich verstärkt, und auch die digitalisierten Werte werden nicht noch mit einem Faktor multipliziert – beides würde die gerade erst gerettete Lichterzeichnung wieder zunichte machen.
Was die Rohdaten betrifft, erhalten wir also schlicht ein dunkleres Bild. In der weiteren Entwicklung zu einem JPEG, sei es in der Kamera oder im Raw-Konverter, wird eine Gradationskurve angewandt, die die Schatten und Mitteltöne anhebt, so dass das Bild normal hell wirkt (ein mittleres Grau ist im Ergebnis wieder ein mittleres Grau); die Lichter bleiben dagegen erhalten. Die Lichterzeichnung verliert zwar etwas an Kontrast, geht aber nicht verloren.
Auf diese Weise wird der Dynamikumfang zu den Lichtern hin erweitert, und um das Rauschen in den Schatten muss sich die Rauschunterdrückung kümmern. Nach unten, zu den Schatten hin, endet der Dynamikumfang nicht plötzlich, so wie es bei den Lichtern passiert; die Tonwerte sind bloß immer stärker verrauscht. Der springende Punkt ist, dass der ISO-Wert streng genommen nur die Belichtung steuert: Je höher der ISO-Wert, desto weniger Licht wird die Belichtungsautomatik während der Belichtung sammeln.
Alles, was danach passiert, ist optimal; das ISO-Rad ist also kein Verstärkungsregler. In manchen Situationen wird bei einem höheren ISO-Wert zusätzlich verstärkt, in anderen nicht; das hängt davon ab, was man bezweckt – will man trotz schlechter Lichtverhältnisse ein im Ergebnis helles Bild, obwohl man nur kurz belichtet hat, oder will man den Dynamikumfang erweitern?
Soweit Michael Hußmann.
Bildbeispiele
Hier zeige ich, wie meine ETTR-DR-Aufnahme aus der Kamera kam und wie sie nach der Bearbeitung aussieht. Es ist eine extrem helle Belichtung. Natürlich im RAW-Format aufgenommen.
Testen Sie das Feature mit Ihrer eigenen Kamera. Dann werden Sie sehen, welche Bildqualität damit möglich wird.
ETTR und DR nutze ich mit allen Kameras. Es ist allerdings nicht relevant, ob DR100, DR200 oder DR400 gewählt ist. Entscheidend sind die eingestellten ISO-Werte. Die passe ich in der Regel der gerade herrschenden Lichtsituation an.
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