Grundlegende Anfrage zu DNG Dateigrößen

Benutzung und Hintergrundinformationen von CHDK-RAW/DNG-Dateien

Grundlegende Anfrage zu DNG Dateigrößen

Beitragvon Werner_O » 03.09.2011, 21:46

Hallo zusammen,

leider kann ich die Dateigrößen von DNGs rechnerisch nicht nachvollziehen und bitte diesbezüglich um "Nachhilfe".

Meine SX20 IS mit 12 MPixel-Sensor erzeugt bei Bildgröße 4000*3000 Pixel DNGs in der Größe von 18 MB (Mega Bytes).
Da ein Byte gleich 8 Bit sind ergibt das 144 MBits (Mega Bits).
Teile ich das Ganze durch die Sensor-Pixelanzahl (12.000.000) bleiben pro Pixel nur noch 12 Bits für Helligkeits- und Farb-Informationen übrig.

Das erscheint mir verdammt wenig, da ein TIFF (selbst bei nur 8 Bit pro Farbe in RGB) bereits 24 Bit pro Pixel benötigt.
Rein rechnerisch hat so ein TIFF bei meinem Sensor folgende Größe: 4000*3000*(8+8+8) = 288.000.000 Bits = 36.000.000 Bytes = ~ 36 MB (Mega Bytes).
Speichere ich ein Bild als TIFF kommt auch diese Dateigröße heraus.

Meine Frage nun:
Wie können in einem DNG mit nur 18 MB MEHR INFORMATIONEN stecken (z.B 10 oder bei meiner SX20 IS vielleicht sogar 12 Bit Farbtiefe) gegenüber einem TIFF mit 36 MB ??? Das leuchtet mir nicht ein und ich bitte da um Aufklärung.
Ich meine mal irgendwann und irgendwo gelesen zu haben, daß RAWs/DNGs in einem völlig anderen Format als dem Farbmodell "RGB" gespeichert werden, aber ich kann mich nicht mehr an die Quelle dieser Info erinnern (schon zu lange her).

Vielleicht kennt ihr ja (möglichst deutschsprachige!) Seiten im www dazu, wo das bereits genau erklärt worden ist. Falls ihr da helfende Links kennt, werde ich mir diese natürlich gerne ansehen. Ich bin bei meiner vorhergehenden Internet-Recherche leider nicht fündig geworden.
Das jetzt hier im Forum ausgiebig zu diskutieren möchte ich aber möglichst vermeiden, wenn dazu bereits aufklärende Links bekannt sind.

Liebe Grüße
Werner_O
Zuletzt geändert von Werner_O am 03.09.2011, 23:44, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Grundlegende Anfrage zu DNG Dateigrößen

Beitragvon CHDKLover » 03.09.2011, 23:40

Hallo Werner_O,
das RAW-Datei enthält die X MP (Mega Pixel), welche der Kamerasensor liefert. Die Einheit Pixel ist nicht ganz korrekt, eigentlich sollte es Farbwerte heißen. Vier solcher Farbwerte werden für die Bestimmung eines Pixels benötigt. Die einzelnen Farbwerte sind in einer Bayer-Matrix angeordnet. Fehlende Farbwerte werden durch Interpolation der umliegenden Farbwerte berechnet.
Einige Möglichkeiten der Interpolation sind hier und hier dargestellt.

Somit entstehen nach der Interpolation nach deinem Beispiel 4000*3000*(12+12+12+12) = 576000000 Bit = ~70 MB an Bilddaten.

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Re: Grundlegende Anfrage zu DNG Dateigrößen

Beitragvon Werner_O » 03.09.2011, 23:58

Hallo CHDKLover,

vielen lieben Dank für Deine Links!

Das ist aber nach kurzem Reinschnuppern dermaßen harte Kost, daß ich das auf morgen verschieben werde.
Angesichts so vorgerückter Stunde gehe ich jetzt besser erst mal in die "Heia".

Liebe Grüße
Werner _O
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Re: Grundlegende Anfrage zu DNG Dateigrößen

Beitragvon msl » 04.09.2011, 09:02

Hallo,

hier noch die Kurzfassung, die die unterschiedliche Dateigröße TiFF <-> RAW erklärt.

Gruß msl
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Re: Grundlegende Anfrage zu DNG Dateigrößen

Beitragvon Werner_O » 04.09.2011, 13:51

Hallo "CHDKLover" und "msl",

vielen Dank für diese wirklich sehr hilfreichen Links! Damit habe ich viel dazulernen können :-)

"CHDKLover" schrieb:
Somit entstehen nach der Interpolation nach deinem Beispiel 4000*3000*(12+12+12+12) = 576000000 Bit = ~70 MB an Bilddaten.

Das stimmt m.E. so nicht:
Nach der Interpolation müßten 4000*3000*(12+12+12) = 432.000.000 Bit = ~ 54 MB an effektiven Bilddaten entstehen.

Das deckt sich dann auch mit einer Aussage auf http://www.unfoto.de/handbuch/digitaltechnik/sensor.php:
Immerhin liefert der CCD- bzw. CMOS-Sensor nur ein Drittel der Bildinformationen einer Farbaufnahme während die übrigen zwei Drittel von einer Software "geschätzt" werden.

Real sind beim RAW/DNG in diesem Fall nur 18 MB Bildinformationen enthalten, und die restlichen 2/3 (36 MB) werden von nachfolgender Software "geschätzt" (oder anders ausgedrückt "berechnet"). In der Summe (18 + 36 MB) ergibt das genau 54 MB als effektive Bilddaten.

Allerdings ist das nur ein theoretischer Wert, da beim Speichern dieses DNG-Bildes als TIFF mit 16 Bit Farbtiefe (12 Bit Farbtiefe geht m.W. bei TIFF nicht - ein TIFF kann nur entweder 8-Bit ODER 16-Bit Farbtiefe haben) die resultierende Datei 4000*3000*(16+16+16) = 576.000.000 Bit = ~ 72 MB groß wird. Real sind dabei pro Farbkanal RGB natürlich "nur" 12 Bit Farbtiefe als "echte Information" enthalten.
Das deckt sich mit meinen Praxiserfahrungen: Exportiere ich mit "RAW Therapee" ein DNG als 16-Bit TIFF ist dieses anschließend auch ~ 72 MB groß.

P.S.:
So nebenbei habe ich beim Lesen der Links erfahren, daß mein 12 MPixel Sensor für Ausdrucke auf DIN A4 mit 300 ppi ausreicht und ich Ausdrucke auf DIN A3 nur noch mit max. 240 ppi machen kann. Wieder mal was dazugelernt...

Nochmals vielen Dank und liebe Grüße
Werner_O
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