Photometrie mit Digitalkamera, geht das?

    Hallo!
    Um das herauszufinden, habe ich mit einer Olympus C-3030Z im
    manuellen Modus ein weißes Blatt Papier (bei konstanter Beleuchtung)
    mit verschiedenen Belichtungszeiten aufgenommen. Bezüglich
    Digitalfotographie bin ich ein totaler Laie und da ein CCD ein
    linearer Detektor ist, habe ich angenommen, dass mit steigender
    Belichtungszeit, die Farbwerte der Pixel linear zunehmen werden.
    Die über der Belichtungszeit aufgetragen Werte sind aber alles
    andere als linear. (siehe Bild)

    Nun dachte ich, ich könnte mit der obigen Eichfunktion
    aufgenommene Bilder Pixel für Pixel korrigieren und damit
    eine photometrische Auswertung ermöglichen. Leider funktioniert
    das aber für beliebige Bilder nicht. Daher die Frage: Weiß jemand
    etwas über die Bildverarbeitung in Digitalkameras?
    Wird bei Digitalkameras automatisch eine Gammakorrektur vorgenommen,
    die vom Bildinhalt abhängt?


    M.f.G.,
    Robert

    Hallo Robert,


    leider kann ich Dir nicht allzuviel sagen, aber:


    a) in welchem Format liefert die Kamera die Bilder - evtl. jpeg? dann sind die Bilder bereits bearbeitet - zur Photometrie wäre meines Erachtens RAW-Format gut da die Bilder unbearbeitet vorliegen.


    b) hat die Olympus einen CCD - Chip ? die meisten digitalen Photos die ich kenne besitzen einen CMOS - Chip deshalb die "nicht" Linearität. Aber ich denke da können hier andere Leute besser helfen die mehr Ahnung haben.


    CS Bernd

    Hallo Robert,
    alle Digital-Fotokameras sind für "schöne Bilder" optimiert.
    Unsere eigene optische Wahrnehmung arbeitet extrem nicht-linear, und diese Kameras sind darauf optimiert, sich unserem eigenen Sehen möglichst ähnlich zu verhalten. Das beschränkt sich nicht auf Gamma-Korrektur. Auch Dunkelstrom-Korrektur, Interpolation, Kantenschärfung, Rauschfilter, digitales "Zumalen" der Pixelfehler etc. gehören mit dazu.


    Eine Chance hast du bei CCD-Kameras, die einen "RAW"-Modus besitzen.
    Aber auch die arbeiten im oberen Helligkeitsbereich nicht-linear wegen der meist aktivierten Anti-Blooming Funktion (damit stark überbelichtete Pixel nicht in Nachbarbereiche "ausbluten").


    Dunkelbild- und Flatfieldkorrektur sind obligatorisch, zeitnah zur Aufnahme wegen Temperatureffekten.


    Wenn du im gleichen Bild mehrere Vergleichsobjekte aufnehmen kannst, wäre die Sache vielleicht auch mathematisch zu knacken, indem du eine Referenzkurve durch die Objekte bekannter Helligkeit fittest und damit dann die Sensoreigenschaften herausrechnest.


    Was natürlich auch extrem stört, sind die Farbfilter vor den Pixeln. Damit lassen sich praktisch keine vernünftig definierten Spektralbereiche auswerten.


    Gruß,
    Martin

    Hallo Bernd, hallo Martin!


    Danke für Eure Erklärungen.


    Die C-3030Z kann zwar auch Tiff-Format abspeichern, aber ich fürchte
    einen Raw-Modus hat sie nicht. Zumindest scheint sie in der Liste
    auf folgender Seite nicht auf:
    http://www.cybercom.net/~dcoffin/dcraw/


    Das mit der Nichtlinearität von CMOS Sensoren wusste ich nicht.
    Gibt es da vielleicht irgendwelche Datenblätter wo man etwas
    über den Grad der Nichtlinearität erfahren könnte?
    Im Manual der C-3030Z wird als Sensor ein CCD angegeben, aber
    selbst wenn das stimmt kann man, wie Martin schreibt, im oberen
    Helligkeitsbereich keine Linearität erwarten.
    Ich vermute allerdings, dass die starke Nichtlinearität in meiner
    "Eichkurve" auf eine Bildbearbeitung in der Kamera zurückgeht,
    bei der 10bit auf 8bit komprimiert werden. (große Helligkeitswerte
    werden um den Faktor 4 gestaucht!) Die Vielzahl von weitern
    Bildbearbeitungen in der Kamera vereitelt offenbar meinen Versuch
    die Eichkurve auf beliebige Bilder anzuwenden.


    In meinem Beitrag oben habe ich vergessen zu erwähnen, dass ich
    mit der C-3030Z primär keine Stellar-Photometrie anstrebe, sondern
    z.B. an die Auswertung von Beugungsbildern denke, wie sie beim Testen
    von Optiken auftreten. Daher scheidet der Vergleich mit
    Referenzobjekten im selben Bild leider aus.


    Im Funktionsmenü der Kamera habe ich noch eine Contrast/Sharpness
    Einstellung gefunden. Vielleicht versuche ich es nochmals mit SOFT
    statt NORMAL (weniger Nachschärfung?) und mit Tiff-Format.


    Gibt es für die Olympus C-3030Z eigentlich eine Fernsteuersoftware,
    mit der man das Setzen der Einstellungen und die Aufnahmen vom
    PC aus machen kann?


    M.f.G.,
    Robert

    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: RobertS</i>
    Gibt es für die Olympus C-3030Z eigentlich eine Fernsteuersoftware,
    mit der man das Setzen der Einstellungen und die Aufnahmen vom
    PC aus machen kann?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Versuchs mal mit Cam2Com oder PCT Camera Controller.
    http://home.comcast.net/~smenche/Cam2Com
    http://www.pinetreecomputing.com/camctl.asp
    Beides Programme zum Fernsteuern einer Olympus-Kamera. Allerdings muss man die Kamera erst über einen Trick umschalten. Erlärungen sind auf den Seiten der Programme zu finden.

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