Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

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Jossie
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Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von Jossie » Sonntag 28. Mai 2017, 18:44

Guten Abend zusammen,,

bei Multi-Exposure (ME) von SilverFast 8 wird ein zweiter Scan mit doppelt so langer Belichtungszeit durchgeführt. Pixelwerte im Standardscan unterhalb einer gewissen Helligkeitsschranke werden durch die skalierten Werte des ME-Scans ersetzt. So erklärte man mir vor Längerem das Prinzip beim LSI-Support. Aktiviere ich bei meinem DigitDia6000 ME, so sehe ich bei E6-Material deutliche Farbunterschiede im Vergleich zum Standardscan. Daher hatte ich ME etwas genauer betrachtet und folgendes festgestellt:
  • Vergleicht man (im Rohformat) den Scan eines Dias mit Standardeinstellungen mit einem Scan, bei dem ME aktiviert war, so ergeben sich im ME-Scan Helligkeitsverschiebungen in dunklen Bereichen. Ein Quotientenbild -- Standardscan dividiert durch ME-Scan (multipliziert mit 100, um prozentuale Abweichungen zu erhalten) -- zeigt Werte bis über 200%. Schnitte in den drei Farbkanälen durch die grauen Felder GS0 bis GS23 bei einem IT8-Target veranschaulichen dies:
    profile_target_AV150_std_div_ME_mult_100.jpg
    profile_target_AV150_std_div_ME_mult_100.jpg (38.22 KiB) 476 mal betrachtet
    Dunkle Bereiche sind im ME-Scan also bis zur Hälfte des Signals im Standardscan abgesenkt. Das ME-Bild sollte aber zum Standardscan identisch sein und lediglich in dunklen Gebieten geringeres Rauschen zeigen, denn die Helligkeitsverhältnisse sind durch das Dia vorgegeben.
  • Betrachtet man die Farbfelder des Quotientenbild des IT8-Targets (im Beispiel Schnitt durch Zeile L), so sieht man, dass sich natürlich auch hier durch ME die Helligkeitsverhältnisse verändern. Damit dürfte nach meinem Verständnis das ICC-Profil des Standardscans nicht für den ME-Scan gelten:
    profile_target_AV100_std_div_ME_mult_100_row_L.jpg
    profile_target_AV100_std_div_ME_mult_100_row_L.jpg (42.2 KiB) 476 mal betrachtet
  • Auf der LSI-Webseite über ME werden Testberichte zitiert, die attestieren, dass durch ME ein Gewinn in Dichte von bis zu 0.8 zu erzielen ist. Die Tests beziehen sich auf SF6. Im SF-Forum wurde mir bestätigt, dass ME in SF6 und SF8 gleich arbeitet, auch gleich für alle Scanner. Demnach wird der ME-Scan doppelt so lange belichtet wie der Standardscan. Ich sehe nicht, wie eine doppelte Belichtungszeit einen Gewinn in Dichte von mehr als log(2) = 0.3 erbringen kann. Eine entsprechende Anfrage im LSI-Forum wurde leider falsch beantwortet und dann der Faden geschlossen, um weitere Rückfragen zu verhindern.
Ohne detaillierte Kenntnis dessen, wie ME intern funktioniert, ist eine Diagnose schwierig. Eine stimmige Erklärung wäre nach meinem Verständnis z.B. ein nicht korrekt behandelter Bias in den Scannerdaten beim Skalieren des ME-Scans. Leider hat sich LSI auch nach mehr als einem Monat noch zu keiner inhaltlichen Stellungnahme bereitgefunden.

Mich würde es brennend interessieren, ob ME bei Scannern anderer Hersteller, z.B. Nikon, das gleiche Problem zeigt.

Nach diesen Betrachtungen werde ich daher bei meinem DD6000 bis auf weiteres ME nicht mehr einsetzen.

Noch einen schönen Abend wünscht

Hermann-Josef
Zuletzt geändert von Jossie am Mittwoch 7. Juni 2017, 13:38, insgesamt 3-mal geändert.
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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von yogi » Montag 29. Mai 2017, 20:29

Hallo Jossie,
das ist sehr interessant.
Das würde ja heftige Farbverfälschungen duch ME bedeuten.

Zu SF6 und Nikon LS5000 kann ich nur sagen, dass ME keine Wirkung hat.
Damals hatte man ME u.a. mit dem Bild in der Anlage angepriesen.
Die nobelpreisreife Rauschreduktion würde man heute in vorsichtiger Wortwahl als Fake bezeichnen.

Mit welcher Software kann man eine Zeile aus einer Bilddatei auslesen, danach suche ich schon ewig.

Danke und Gruß
Dateianhänge
ME.jpg
ME.jpg (149.25 KiB) 464 mal betrachtet

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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von Jossie » Montag 29. Mai 2017, 21:13

Guten Abend Yogi,
yogi hat geschrieben:Das würde ja heftige Farbverfälschungen durch ME bedeuten.
Tut es auch, wie das verlinkte Bild zeigt.
yogi hat geschrieben:Zu SF6 und Nikon LS5000 kann ich nur sagen, dass ME keine Wirkung hat.
Hier würde es mich im Speziellen interessieren, wie sich ME auswirkt (Bias usw.). Denn die Tests auf der LSI-Webseite versprechen ja dafür Wunder ...
yogi hat geschrieben:Damals hatte man ME u.a. mit dem Bild in der Anlage angepriesen.
Da wüsste ich sehr gerne, mit welchem Scanner und unter welchen Bedingungen diese Bilder gemacht wurden. Glauben kann ich sie nicht...
yogi hat geschrieben:Mit welcher Software kann man eine Zeile aus einer Bilddatei auslesen, danach suche ich schon ewig.
Mit imageJ geht das sehr einfach. Ich benutze dieses Paket sehr intensiv und auch das Buch von Burger & Burge (2015), das imageJ als Anwendung verwendet, ist einmalig gut.

Beste Grüße

Hermann-Josef
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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von yogi » Montag 29. Mai 2017, 23:56

Danke Jossie,
mit welchem Tool in imageJ kann ich Zeilen wählen und auslesen?
Gruß
Yogi

PS: meine ME Tests mit SF6 Nikon LS5000 liegen fast 10 Jahre zurück.
Ich hatte es damals als Marketing-Gag aus Kiel verbucht, obwohl die Mehrfachbelichtung grundsätzlich etwas bringen sollte, wie die heutige HDR-Technik zeigt.
Aus dieser Zeit stammt auch das fragwürdige "roof image".

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Jossie
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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von Jossie » Dienstag 30. Mai 2017, 09:37

Guten Morgen Yogi,

will man tatsächlich einzelne Zeilen / Spalten aus dem Bild ausschneiden, so zeichnet man zunächst ein "region of interest" (ROI) als Rechteck (Höhe = 1 Pixel, wenn eine Zeile entnommen werden soll) und kopiert dann über edit - copy in die Zwischenablage. Dann wird über file - new - internal clipboard das neue Bild mit dieser Zeile erzeugt.

Die Grafik in obigem Beitrag wurde allerdings direkt im Bild erstellt. Wieder über ROI und dann über analyze - plot profile, wenn man einen einzelnen Schnitt haben möchte (Mittelung über die Höhe des ROI). Will man, so wie oben, mehrere Schnitte in eine Grafik aufnehmen, dann geht das über analyze - tools - ROI-manager. Schnitte auswählen (z.B. die drei Kanäle) und dann über more >> einen multi-plot erstellen. Multi-plots funktionieren aber (entgegen der Aussage im Handbuch) nur innerhalb eines Bildes.
Yogi hat geschrieben:Mehrfachbelichtung grundsätzlich etwas bringen sollte
Natürlich sollte eine Mehrfachbelichtung eine Verbesserung des S/N bringen, aber bei doppelter Belichtungszeit keinen höheren Dichtegewinn als log(2) = 0.3, wenn ich keinen Denkfehler mache. Mehrfachbelichtungen sind in der Astronomie seit Einführung der CCDs das A und O (gemäß dem Motto "one image is no image"). Auch kurze und lange Belichtungen werden immer gemacht, um Sättigung bei hellen Sternen (die zur photometrischen Kalibrierung dienen) zu vermeiden. Oder dürfen wir das nun nicht mehr so machen, weil Herr Z. darauf ein Patent hat :o ?

Beste Grüße

Hermann-Josef

PS: Ich würde gerne sehen, ob die Scandaten beim Nikon einen Bias enthalten. Dazu bräuchte ich eine Serie von Scans ins SF-Rohformat, die mit verschiedener analoger Verstärkung aufgenommen werden. Am besten ist als Vorlage ein gleichmäßig dunkles Dia, z.B. ein unbelichteter Rest. So sieht die Auswertung einer Serie für den DD6000 gescannt mit SF aus:
Bias_DD6000.jpg
Bias_DD6000.jpg (40.26 KiB) 455 mal betrachtet
Wie man leicht sieht, geht die Extrapolation auf Belichtungszeit 0 nicht durch den Nullpunkt sondern zeigt einen Bias von etwa 500 (Formeln der Trendlinien sind rechts angegeben). Charles Poynton (2012) nennt das "footroom". Ich würde gerne so ein Diagramm für einen Nikon-Scanner erstellen und bräuchte dazu die erwähnte Scanserie.

Übrigens zeigt eine vergleichbare Serie, gescannt mit CyberView und dem DD6000, nach meiner Einschätzung keinen Bias. Die Sachlage ist etwas komplizierter, da CV keine Scans ins Rohformat erlaubt. Aber wenn ich alle Werkzeuge abschalte und die Gamma-Korrektur im Ergebnis zurück rechne, dann sehe ich keinen Bias ...
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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von yogi » Dienstag 30. Mai 2017, 21:56

Hallo Jossie,

ich mache gerne Scans, komme aber erst am 17. 6. dazu.

Aber was ist da aufgetragen?
Median von was?
Analoge Verstärkung bis 300, wo soll ich die einstellen? Ich kenne nur die Lampenhelligkeit, an der habe ich aber noch gedreht.
Was hat das mit Poynton's footroom zu tun, den ich als Videomensch ganz gut kenne?

Wenn wir das geklärt haben:
Negativ oder Positiv scannen?
An welchem Parameter drehen?
RAW? das SF6 RAW nennt sich nur so, es ist ein tiff.

Gruß
Yogi

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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von Jossie » Mittwoch 31. Mai 2017, 09:50

Guten Morgen Yogi,
yogi hat geschrieben:komme aber erst am 17. 6. dazu.
Hat ja keine Eile!
yogi hat geschrieben:Aber was ist da aufgetragen? Median von was?
Ich habe ein Stück relativ dunklen Filmmaterials gescannt. Aufgetragen ist der Median in einem relativ großen Fenster im jeweiligen Kanal, gemessen mit imageJ:
Beispiel_Median_AV300.jpg
Beispiel_Median_AV300.jpg (32.01 KiB) 447 mal betrachtet
yogi hat geschrieben:Analoge Verstärkung bis 300, wo soll ich die einstellen? Ich kenne nur die Lampenhelligkeit, an der habe ich aber noch gedreht.
Die analoge Verstärkung in SF8 wird unter Einstellungen -- Spezial eingestellt, wie das in SF6 ist, kann ich leider nicht sagen. Beim DD6000 verändert man damit die Belichtungszeit, beim Nikon offensichtlich die LED-Helligkeit.
yogi hat geschrieben:Was hat das mit Poynton's footroom zu tun, den ich als Videomensch ganz gut kenne?
Der Bias, wie wir es in der Astronomie nennen, wird als Konstante auf das Signal gegeben, um zu verhindern, dass am ADC negative Spannungen ankommen, was durch das Rauschen bei geringen Pegeln vorkommt. Durch das Anheben des Signals (deutlich über das Ausleserauschen) sind alle Spannungen positiv und das Rauschen wird korrekt abgebildet. Poynton nennt den gleichen Grund, weshalb der footroom eingeführt wird (letzter Punkt seiner Aufzählung S. 43). Er weißt aber auch gleichzeitig darauf hin, dass damit die Bildarithmetik komplizierter wird. Erste Bildoperation bei der astronomischen Datenreduktion ist die Subtraktion des Bias. Auch in astronomischen CCD-Daten sind die Rohbilder 16bit-Daten (unsigned integer). Aber die bearbeiteten Daten sind 4 Byte, also mit Vorzeichen, so dass das Rauschen ins Negative gehen darf. Das kann bei Scannerdaten nicht vorkommen und stellt sicher ein kleines Problem dar.
yogi hat geschrieben:Negativ oder Positiv scannen?
Ist beim Abspeichern ins Rohformat das Gleiche (s.u.).
yogi hat geschrieben:An welchem Parameter drehen?
Nur die analoge Verstärkung als zu variierenden Parameter, kein iSRD bzw. ICE.
yogi hat geschrieben:RAW? das SF6 RAW nennt sich nur so, es ist ein tiff.
Format beim Abspeichern "48bit HDR Farbe" wählen. Ja, das nennt SF halt RAW, ist aber ein TIFF. Man braucht wirklich nur die Rohdaten, so wie sie vom Scanner kommen, d.h. auch ohne Gamma-Korrektur. Wichtig ist nur, dass man den unteren Belichtungsbereich gut erfasst (siehe mein Beispiel oben), da sich hier der Bias am stärksten auswirkt.

Beste Grüße

Hermann-Josef
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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von yogi » Mittwoch 31. Mai 2017, 19:26

Hallo,

na, dann ist der Bias ja groß genug, damit Scannerrauschen und Filmkorn nicht in den Clipper gerät :-)

Bitte mal ins SF6 Manual schauen (ja, das gab es mal und gibt es noch zum Download!), an was ich drehen soll.

Danke
Yogi

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Re: Anmerkungen zur Multi-Exposure in SilverFast 8

Beitrag von Jossie » Mittwoch 31. Mai 2017, 19:44

Guten Abend Yogi,

im SF6-Handbuch kann ich nichts Entsprechendes finden. Aber das will nicht heißen, dass es das nicht gibt. Es geht nur darum, den Belichtungspegel kontrolliert zu variieren, sei es per Belichtungszeit oder per Lampenhelligkeit. Ziel ist, Belichtungspegel als Funktion der Zeit/Helligkeit zu analysieren und zwar mit SF-Scans und nicht mit Nikon-Scans. Wenn sich Nikon unter SF so verhält wie reflecta, könnte man die "nobelpreisverdächtigen" Angaben zu ME auf der LSI-Webseite wahrscheinlich erklären.

Beste Grüße

Hermann-Josef
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