Maximale Auflösung mit dem SIGMA SFD-Modus

© Mark James Ford

Einführung

Mit den SIGMA sd Quattro und SIGMA sd Quattro H Kameras hat SIGMA den SFD-Modus für die Aufnahme eines Bildes eingeführt. Diese Funktion wurde anschließend über ein Software-Update auch auf den dp Quattro Kameras zur Verfügung gestellt. SFD-Modus oder “Super Fine Detail” -Modus ist ohne Zweifel der Höhepunkt der Bildqualität, welcher mit einem Foveon-Sensor erreicht werden kann. Dieser kurze Artikel wirft einen Blick hinter die Kulissen und vermittelt ein Gefühl dafür, was mit diesem etwas unterschätzten Kameramodus erreicht werden kann.

Da es in diesem Artikel um die Bildqualität geht, können alle Bilder in diesem Artikel zu 100% über Prodibi angezeigt werden. Klicken Sie einfach auf den entsprechenden Link, um den Prodibi Viewer zu öffnen, mit dem das Bild in jedem Teil des Fotos auf 100% vergrößert werden kann. Die Bilder im Viewer wurden ebenfalls für maximale Qualität kodiert, so dass es je nach Browser zu einer leichten Verzögerung beim Laden eines Bildes kommen kann.

Urheberrecht: Es darf keines der Bilder oder Bildausschnitte in diesem Artikel in irgendeiner Form kopiert oder reproduziert werden.

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Der SFD-Modus kombiniert sieben Bilder, die automatisch mit Belichtungen von -3 EV bis +3 EV (in 1 EV-Schritten) auf beiden Seiten, einer ursprünglich definierten Belichtungseinstellung, aufgenommen und anschließend als eine einzelne X3I-Datei gespeichert werden (anstelle der normalen X3F-Datei für ein Einzelbild). Das kombinierte Bild, welches nach der Umwandlung der X3I Datei in SIGMA’s eigenen RAW Converter, SIGMA PhotoPro, entstanden ist, hat, wie man von dem Namen erwarten kann, die maximale Darstellung an Details, die der Quattro Foveon Sensor aus einem Bild extrahieren kann. Und das dann, und das ist sehr wichtig, mit einem unglaublich niedrigen Bildrauschen. Die Konvertierung führt auch zu einem anderen Dynamikumfang, als dem, den man normalerweise von einer einzelnen X3F-RAW-Datei erhält. Dies kann manchmal sehr nützlich sein, beispielsweise wenn Bilder direkt in die untergehende Sonne aufgenommen werden, aber das ist nicht der Hauptvorteil des SFD-Modus und der resultierenden X3I RAW-Datei wie manchmal fälschlicherweise angenommen wird.

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Warum ist der Rauschpegel so niedrig …?

Es gibt zwei Prinzipien, die erklären, warum die im SFD-Modus aufgenommenen Bilder so rauschfrei sind. Ich muss jedoch erwähnen, dass ich keine direkten Informationen über die Algorithmen habe, die hinter der Konvertierung einer X3I-RAW-Datei stehen, und kann daher nicht sagen, inwieweit jedes der Prinzipien tatsächlich für die Konvertierung eines Bildes gilt. Ohne Zweifel ist die eigentliche Verarbeitung wesentlich komplexer als die vereinfachten Erklärungen, die ich hier gegeben habe. Zunächst ein Wort über elektronisches Rauschen (d.h. digitales Bild Rauschen). Wie ich in meinem Artikel hier erklärt habe: DER SIGMA FOVEON SENSOR EINE PERSPEKTIVE Luminanzrauschen (Helligkeitsrauschen) in einem Bild ist nicht unbedingt ein Problem und sicherlich noch weniger, wenn ein Bild in physischer Form reproduziert wird, viel weniger zumindest als viele Forumsdebatten vermuten lassen. Nichtsdestotrotz ermöglicht die Abwesenheit von Rauschen in einem Bild, insofern diese nicht durch Rauschreduzierungsalgorithmen erreicht wird, welche größtenteils zu einem gewissen Detailverlust führen, wie klein auch immer, dass kleinste Einzelheiten aus einem Bild extrahiert werden können. Dies führt zu einem Niveau von “Realismus” und “Plastizität”, welches sonst schwer zu erreichen ist.

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Das erste Prinzip, dass die Abwesenheit von Rauschen ohne Detailverlust erklären kann, ist, dass digitales Rauschen in einem Bild zufällig ist. Wenn Sie einfach zwei Bilder nacheinander mit denselben Belichtungseinstellungen aufnehmen, entstehen zwei Bilder mit dem gleichen Grad an digitalem Rauschen (= Abweichung der Helligkeit oder Dunkelheit eines einzelnen Pixels (Luminanzrauschen) oder Abweichung der tatsächlichen Farbdaten für ein einzelnes Pixel (chromatisches Rauschen)), aber auf der Pixelebene sind die Abweichungen unterschiedlich. Die Überlagerung dieser zwei Bilder (50% Transparenz für das obere Bild), unter der Annahme einer korrekten Pixelausrichtung, wird einen Durchschnitt dieser Abweichung ergeben und somit ein Ergebnis erzeugen, dass näher am “wahren” Wert ist. Natürlich müssen alle aufeinanderfolgenden Bilder eines statischen Motivs von einem Stativ aufgenommen werden. Wenn dies mit einem dritten Bild (jetzt 33% Transparenz für das obere Bild) wiederholt wird, wird ein Mittelwert erzeugt, der dem wahren Wert noch näher ist, was ich anhand der folgenden Ausschnitte aus einem New Yorker Bild zeigen kann:

Ein einzelnes Bild (links) vs. eine Kombination von 4 aufeinanderfolgenden identisch verarbeiteten Bildern mit 100%, 50%, 33% und 25% Transparenz (keine Rauschreduzierung angewendet):

Das zweite Prinzip bezieht sich auf die Lichtsammlung eines Pixels auf einem digitalen Sensor. Ein Pixel sammelt Licht, ähnlich wie ein Eimer Wasser sammelt, bis er voll ist. Genau wie, wenn Sie versuchen, mehr Wasser hinzuzufügen, als der Eimer aufnehmen kann, wird mehr Licht, als das Pixel halten kann, einfach nicht gesammelt und es ist “ausgebrannt” (= 100% Weiß). Es kann keine Informationen bezüglich des zusätzlichen Lichts anzeigen, welches es empfängt. Wenn das Pixel wenig oder kein Licht empfängt (das heißt, es gibt wenig, oder kein Wasser in dem Eimer), dann ist das Pixel sehr dunkel oder schwarz. Jedoch etwas von dem Licht, von dem das Pixel sagt, dass es dies empfangen hat (das heißt etwas von dem Wasser in dem Eimer) ist nicht real, es ist das Rauschen von der Elektronik selbst (die alle Elektronik erzeugt). Es sollte klar sein, dass je weniger “echtes Signal” das Pixel empfängt (je weniger echtes Wasser in dem Eimer), desto schwieriger ist es, “echtes” Signal von Rauschen zu unterscheiden und desto wahrscheinlicher ist es, dass das reale Signal durch das Rauschen“überschwemmt” sein kann. Dies ist (einer der Gründe), warum die Unterscheidung von realen Daten und Rauschen im Schatten eines Bildes immer schwierig ist. Es liegt nahe, dass, wenn das Pixel nur ein bisschen weniger als die maximale Menge an Licht empfängt, die es sammeln kann (der Eimer ist fast, aber nicht ganz, voll), dann wird der Sensor das bestmögliche Signal / Rausch-Verhältnis erzeugen und das Bild so rausch “frei” wie möglich sein. Indem sieben verschiedene Bilder im SFD-Modus mit sieben verschiedenen Belichtungseinstellungen (-3 EV bis +3 EV) aufgenommen werden, haben sieben verschiedene Teile des Bildes die Möglichkeit, “den Eimer fast zu füllen” und das bestmögliche Signal-Rausch-Verhältnis zu erzeugen. Die Kombination dieser verschiedenen Teile im endgültigen Bild führt zu einem Bild mit dem bestmöglichen Signal-Rausch-Verhältnis über einen viel breiteren Helligkeitsbereich, als dies sonst der Fall gewesen wäre.

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Die Aufnahme eines Bildes in SFD-Modus

Die Aufnahme von X3I-Dateien erfordert eine etwas andere Herangehensweise an das vorliegende Motiv. Es sollte klar sein, dass um 7 aufeinander folgende Bilder zu kombinieren, sie von einem Stativ aus aufgenommen werden müssen und das Motiv selbst sich idealerweise nicht bewegen sollte. Es ist jedoch durchaus möglich, interessante und sehr brauchbare Bilder mit bewegtem Wasser zu erhalten. Wo keine Windbewegung ist, sind auch Makro-Motive im Freien durchaus möglich. Auch wenn sich nach dem Ereignis herausstellt, dass für die vollständige kombinierte X3I-Konvertierung zu viel Bewegung vorhanden war, kann jede der sieben X3F-Dateien ganz einfach aus der X3I-RAW-Datei extrahiert werden (durch einen einfachen Copy-Paste-Prozess). Die Auswahl des SFD-Modus im Kameramenü stellt die Kamera automatisch auf ISO 100 ein – für mich kein Problem, da weder Ines noch ich die SIGMA sd Quattro H bei ISO-Werten über 200 verwenden. Grundlegend für die Qualität der X3I RAW Datei ist die tatsächliche Belichtungseinstellung für die Kamera. Idealerweise sollten beide Aufnahmen, die +3 EV und -3 EV von dieser Einstellung entfernt sind, Detailinformationen enthalten. Daher sollte die anfängliche Belichtung so eingestellt werden, dass dies erreicht werden kann. ETTR (Expose To The Right), eine gute Technik bei der Verwendung einer Digitalkamera, bei der die Belichtung auf ein wenig “Überbelichtung” des Bildes eingestellt ist, ist nicht unbedingt etwas, was ich für ein Motiv im SFD-Modus empfehlen würde. In diesem Fall besteht eine echte Gefahr, dass das Bild, das um +3 EV höher als diese Einstellung liegt, vollständig durchgebrannt ist und somit wenig, wenn überhaupt, brauchbare Informationen enthält.

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Verarbeitung von X3I RAW-Dateien

Natürlich sind die resultierenden X3I-Dateien sehr groß und benötigen daher länger, um in der Kamera zu gespeichert zu werden. Ebenso kann das Arbeiten mit der Datei und die Verarbeitung von einer X3I-Datei wesentlich länger dauern als das Arbeiten mit einer einzigen X3F-RAW-Datei – Geduld wird eine Tugend sein, und so viel Rechnerleistung wie möglich zu haben, wird einen echten Unterschied machen. Ich habe eine Reihe von Trainingsvideos für die Arbeit mit SIGMAs  RAW Konvertierungsprogramm – SIGMA PhotoPro (SPP) gemacht: VIDEOS. Eines der Trainingsvideos beschäftigt sich speziell mit der Verarbeitung von X3I-Dateien. Es ist wichtig zu beachten, dass während der Verarbeitung des Bildes im RAW-Konverter alle sieben Bilder aktiv bleiben und bei jeder Änderung der Einstellungen neu kombiniert werden. Im Allgemeinen unterscheiden sich die Einstellungen sehr von denen, die man für eine “äquivalente” X3F-Datei erwarten würde, und die Schieberegler haben eine andere Wirkung als man erwarten könnte. Wenn Sie beispielsweise den Regler für die Kontraststeuerung bewegen, wird das Bild auch deutlich heller oder dunkler.

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Als Hinweis, bedingt durch die Abwesenheit von Rauschen, kann der Schieberegler für die Detailsteuerung viel näher an die rechte Seite verschoben werden, als es für eine X3F-Datei geeignet wäre, und sollte sicherlich nicht auf der Standard “weich” (links) Einstellung gelassen werden. Wenn Sie zunächst die Umwandlung auf die automatische Einstellung setzen und dann die Steuerregler von ihren resultierenden Positionen aus einstellen, sollten Sie ein gutes Gefühl dafür bekommen, wie die Steuerregler miteinander interagieren. Da eine konvertierte X3I-RAW-Datei an sich “rauschfrei” ist, sollten die Rauschreduzierungsregler auch nach links gesetzt werden (= keine Rauschunterdrückung). Bei Bildern mit hohem Kontrast und vielen Highlights ziele ich eher auf eine gute TIFF-Extraktion, bei der die Lichter und Schatten gut erhalten bleiben, anstatt das Bild zu sehr in die Richtung zu schieben, in der ich es vielleicht zum Schluss haben will. Eine solche gut abgerundete TIFF-Datei bietet mir einen viel besseren Ausgangspunkt für weitere Arbeiten (z. B. in Adobe Camera Raw). Die hier gezeigten Bilder wurden in SPP mit Detaileinstellungen zwischen 5-7 verarbeitet (7 ist ganz rechts). Sie haben keine Rauschunterdrückung erhalten und in Photoshop wurde eine Unscharf-Maske (Betrag 60-70; Radius 0,5-0,6; Schwellenwert 0) angewendet. Für die nassen Lavabilder ergibt das sicherlich ein angemessen “knackiges” Aussehen.

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Fazit

Letztlich ist es die Bildqualität, die für sich spricht und ich hoffe, dass die wenigen Beispiele, die ich hier vorgestellt habe, gezeigt haben, was eine SIGMA sd Quattro H Kamera im SFD-Modus leisten kann. Ich zeige routinemäßig Bilder in 100x150cm in internationalen Galerien und Ausstellungen und obwohl es viele Aspekte gibt, die insgesamt zu den Ergebnissen führen, die ich erreichen möchte, besteht kein Zweifel, dass die Bildqualität ein Schlüsselaspekt ist. Sowohl für mich als auch für Ines hat der SFD-Modus dem Foveon Sensor eine neue Dimension verliehen: Es lohnt sich, die Zeit und den Aufwand zu investieren, um aus den resultierenden X3I RAW-Dateien das Beste herauszuholen.

 

Die Bilder in diesem Artikel wurden aufgenommen mit:

SIGMA sd Quattro H

SIGMA 50mm F1.4 DG HSM | ART

SIGMA 180mm F2.8 EX DG OS HSM APO MAKRO

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Mark James Ford
Naturfotograf

Mark James Ford ist überwiegend im Bereich der Naturfotografie tätig und seine Touren rund um die Welt führt ihn an Orte, welche ihm fotografisch spannend erscheinen, wobei insbesondere Farben und Strukturen sein Interesse wecken. Seine Schwerpunkte sind außerdem die Makrofotografie und ein Stück weit die Landschaftsfotografie. Mark nähert sich seinen Motiven künstlerisch und seine Bilder tragen häufig einen abstrakten Charakter.

Website: www.markjamesford.photography

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