G9 - Hotpixel - Testreihe - richtig gedacht?

Hi Uwe.

Ich halte deinen Test für sinnvoll und stichhaltig. Gute Idee, werde ich mit meiner X-T2 und der X-T3 auch machen.

Und du weißt jetzt, dass du Langzeitbelichtungen nur mit Schwarzbild machen solltest.

Nach meinen Erkenntnissen bei den Fujis ist ISO eine wesentliche Einflussgröße für Hotpixel: Je höher die ISO, desto mehr Hotpixel.

Frage: Die Bilder sind Screenshots vom Lightroom-Screen?

Hallo Uwe,

Also habe ich mir gedacht, ich mache einfach Bilder mit der Objektivkappe vorne drauf mit und ohne Langzeit-Rauschunterdrückung.
[...]
Ist der Aufbau für so was passend :?: Oder habe ich einen Denkfehler.
Und hängen die Hotpixel auch von Blende und ISO ab :?:

Die Pixel erzeugt der Sensor, die Blende ist also irrelevant. ISO und Belichtungsdauer allerdings schon. Jeder Sensor hat eine fest bautartbedingte Empfindlichkeit, die manchmal auch in den Technischen Daten der Kamera dokumentiert ist. Oft ist das ISO 100 oder 200. Alle anderen Empfindlichkeiten die man einstellen kann werden durch Veränderung des Signals vom Sensor erzeugt. Wenn du also die Empfindlichkeit des Sensors nach oben veränderst, wird das Signal verstärkt. Dabei werden auch "Probleme" verstärkt. Am einfachsten ist das beim Rauschen (Helligkeits und/oder Farbrauschen zu sehen.

Ein "Hot Pixel" ist ein Pixel auf dem Sensor, welcher nicht "normal" reagiert. Das kann ein toter Pixel sein (bleibt schwarz), das kann eine von der Norm abweichende Reaktion auf Licht sein (reagiert stärker oder schwächer als "normal") und ähnliches sein.

Die Sensoren selbst können keine Farben erkennen - das wird heute immer mit Farbfiltern gemacht. Wenn man mal von Spezialitäten wie den Foveon Sensor absieht, passiert das immer mit Farb-Filtern über den Sensor Pixeln, welche primär bestimmte Farben (Rot, Grün, Blau) durchlassen. Die Kamera fügt diese Daten auf mehreren Pixeln zusammen um einzelne RGB Bildpunkte zu errechnen. Es gibt die verbreitete Bayer-Farbmatrix und ein paar exotischere Varianten, die bekannteste davon wäre das Fuji Trans X Pattern. Das Grundprinzip ist aber praktisch immer das gleiche.

Wenn jetzt ein Pixel auf dem Sensor nicht oder nicht gleichmaessig auf Licht reagiert wirkt sich das natürlich auf den farbigen Bildpunkt im Bild aus. Ist z.B. ein Pixel der Blaue Farben repräsentiert betroffen und komplett ausgefallen wird der Bildpunkt im Bild eher Gelblich. (100% Rot, 100% Grün, 0% Blau = Gelb).
Nun ist der Sensor-Pixel aber praktisch analog und bei praktisch allen verbreiteten Sensoren wird das Signal erst mal je nach ISO Einstellung analog verstärkt bevor digitale Helligkeitswerte erzeugt werden. Die Sensoren sollten bei gleicher Lichtmenge auch gleich reagieren - aber schon aus technischen Gründen können nicht alle Pixel-Sensoren auf dem Sensor absolut identisch reagieren - es gibt immer winzige Abweichungen die in der Praxis aber meist irrelevant sind.
Aus den digitalen Bildpunkte werden dann basierend von der Kamera nach der Farb-Matrix des Filters über dem Sensor erzeugt.

Sowohl die Hotpixel als auch das Rauschen ist das Ergebnis dieser Helligkeitsmessungen.  Verstärkung des Signals und der Farb-Brechnung aus dem schwarz-weiss Signal in Verbindung mit dem Farb-Filter. Beim Rauschen sieht man primär die leichten Abweichungen in den Helligkeitswerten der Sensor Pixel. Bei den Hot-Pixeln sind es größere Abweichungen bis hin zum defekt eines ganzen Sensor Pixels.

Achja: Die Messwerte der Pixel-Sensoren sind übrigens auch abhängig von der Temperatur des Sensors: Je wärmer desto größer sind die Abweichungen. Der Sensor erhitzt sich auch je länger er aktiv ist.

Deshalb ist es sinnvoll solche Schwarzbilder immer in der jeweiligen Situation aufzunehmen. Wenn man die Kamera anschaltet ist das Ergebnis ein anderes als nach 1 oder 2 Stunden mit Langzeitbelichtungen in der Nacht. Das hilft sowohl bei den Hotpixeln aber auch (noch mehr) beim Farbrauschen.
 

(Warum es zu den Farbschwankungen kommt - keine Ahnung)

Das kann verschiedene Gründe haben. Hast du die Bilder alle mit der gleichen festen Farbtemperatur aufgenommen hast - also keinen automatischen Weissabgleich verwendet?

Michael schrieb noch:

Nach meinen Erkenntnissen bei den Fujis ist ISO eine wesentliche Einflussgröße für Hotpixel: Je höher die ISO, desto mehr Hotpixel.

Wie oben näher beschrieben ist das bei allen mir bekannten Sensoren der Fall. Fast immer wird die Empfindlichkeit durch verstärken oder abschwächen der digitalen Messergebnisse vom Sensor erzeugt.

Das mit dem Abschwächen des Signals führt dann zwar auch zu weniger Rauschen, aber auch fast immer zu weniger Dynamikumfang, da nicht alle Helligkeitswerte des Sensors genutzt werden können.
Wenn der Sensor also "native" 100 ISO hat, dann führt eine Einstellung von 50 ISO zu einigen Nachteilen. Weshalb z.B. bei Canon diese Erweiterten ISO Einstellung per default defaktiviert sind und erst im Menu aktiviert werden mussen. Andere Kamerahersteller sind da weniger kritisch. Früher hatte Nikon z.B. viele Kameras mit Sensoren die native 200 ISO waren und 100 ISO hat zu besagten "Nachteilen" geführt. In der Praxis dürfte das aber bei 99% der Anwender nicht auffallen.

vg
-Torsten

Hi Uwe,

sind deine Bilder 1:1 hier dargestellt oder hast du nur einen Bildausschnitt dargestellt? Mir erscheinen die Bildpunkte so groß. Welche Auflösung bietet dein Sensor?

Hi Uwe.

Belichtung +4 ist natürlich ein "Hammer" - du pusht um 4 Blendenstufen, damit verstärkst du jedes kleinse Glitzerchen.
Mit realen Bildern würde man das nie machen. Aber okay, es zeigt den Effekt der Hotpixel und manchmal zieht man die Tiefen doch so 2-4 Blenden hoch.

@all: Wenn ihr eure Kamera vergleicht --> auch +4 Blenden pushen.

Hier die Fuji X-T2 (24 MPixel, APS-C). Alle Bilder wie bei Uwe entwicklt (Bel +4, Schärfen 40, Rauschen 25), Vergrößerung 2:1, links ohne rechts mit Schwarzbild.
Bei ISO 200 (dem Base ISO der X-T2) kaum Hotpixel bei <=30 sec. Jedenfalls nicht bei der niedrigen Sensortemperatur, die Kamera war nicht heiß geworden.

Bei ISO 1600 deutlich stärkere Hotpixel.
--> Bis 30 sec noch knapp okay, z.B. für Sterne. Aber nicht wirklich gut.
--> Ab 120 sec unbrauchbar für Langzeitbelichtungen.

Die X T3 (26 MPixel, APS-C) ist mit dem neuen Backlit-Sensor deutlich besser.
- Bei ISO 160 ab 240 sec ganz vereinzelte Hotpixel. MIt Schwarzbild keine.
- Bei ISO 1600 ab 60 sec deutlich mehr.

(Für Fuji muss man beim Pushen um 4 Blenden die Schwarztöne absenken. Das ist hier nicht gemacht, wenn man da -33 macht, wäre die Sprenkel auch bei 2:1 weg.)

Hi

Ja, da kommt wahrscheinlich der Vorteil des APS-C im Vergleich zum MFT Sensor zu tragen.

Gleiches gilt für FF vs. APS-C. 
Ich war beim Wechsel von der Canon 5D Mark III entsetzt über die Hotpixel bei der Fuji X-T2 bei 1- bis 4 min-Belichtungen bei Base ISO. Da hatte ich überhaupt nicht mit gerechnet - und ich war furchtbar enttäuscht/entsetzt.

Das war der Hauptgrund, mir jetzt nach 2 Jahren schon die X-T3 zuzulegen - und der neue BSI Sensor ("backside illuminated") hält, was versprochen wurde: Fast keine Hotpixel mehr bei Base ISO ? und bei höheren ISO vergleichbar wenige wie die 5D III.

(Falls jemand fragt, wieso höhere ISO bei Langzeitbelichtung --> z.B. Milchstraße erfordert 30 sec ISO 1600 bei f/2.8)

PS @Richard.

Ich habe jetzt auf Nikon gewechselt und bin begeistert. ??

(Auflösung folgt in den nächsten Tagen ☺️)

Hi Michael,

Ich habe jetzt auf Nikon gewechselt und bin begeistert

Ich habe oben deswegen nachgefragt, weil ich es nicht glauben wollte und den Finger nicht in die Wunde legen. Hatte den Test bei meiner D500 durchgeführt und es war unglaublich.