Ich denke, mittlerweile haben alle schon von „LOFIC“ gehört. Das ist die Kurzform von  Lateral OverFlow Integration Capacitor. Wie das genau funktioniert, muss man nicht wissen, wesentlich ist, dass man damit mehr Licht pro Pixel sammeln kann, ohne dass das Pixel „ausbrennt“ – sprich, das Pixel unrettbar weiß wird. Und zwar nicht etwa ein bisschen mehr, sondern viel mehr. Viel, viel mehr.

Ich habe ein PATLive gemacht, bei dem ich ein bisschen was zu LOFIC erzählt habe, und was es für unterschiedliche Hersteller gibt, die LOFIC-Sensoren bauen. Und ich erzähle ja seit eineinhalb Jahren, dass ich „die Zukunft gesehen“ habe. Damals ist mir ein Bild über ein Drohnenforum zugelaufen, ein 200MB-Monsterbild, das direkt aus der Kamera kam. 133 Megapixel. Ich habe das Bild ein paar Leuten gezeigt, denen die Kinnlade runtergefallen ist. Aber das Bild hat meinen Rechner nicht verlassen. Jetzt habe ich die Erlaubnis, es – mit Einschränkungen – zu veröffentlichen. Das Titelbild ist eine winzigklein verkleinerte Version des Bildes.

Hier kommt ein Crop aus der Mitte:

Ihr wisst nicht, wo das sein soll? In der Mitte zwischen den Bäumen ist so eine hellbraune Fläche – da drunter ist dieses Haus und diese Brücke.

Ich hätte auch noch ein Detail vom Berghang:

Das ist das Ende der Leitungen. Die erkennt man grob, die führen vom Haus weg nach rechts oben. Am Ende ist dieser Mast.

Und dann noch etwas Einfacheres: Äste.

Die Farbgebung ist etwas arg bonbonfarbig? Das macht vor allem das grüne Ufer rechts, das aber angeblich wirklich so leuchtend grün war.

Was ist da jetzt so besonders dran? Das ist eine Gegenlichtaufnahme. Oben ist die Sonne gerade eben nicht mehr drauf, unten aber die Spiegelung. Die Berge sind nicht abgesoffen. Die Wolken sind durchgezeichnet. Selbst im Wald sieht man noch Strukturen. Und, nochmal: da ist nichts dran gemacht. Das kommt so aus der Kamera. Wenn man da mit Tools drangeht, da ist noch Luft drin.

Das Ganze war vor eineinhalb Jahren aus einem LOFIC-Prototyp. Ich habe lediglich ein JPG bekommen, weil es auf dem freien Markt bis heute noch nicht mal einen RAW-Konverter gibt, der das RAW lesen kann.

Dieser Sensorprototyp hat grob 18 Blenden Dynamikumfang. 18 Blenden in ein JPG zu pressen – das geht nicht ohne Farbverschiebung. Und der Kamerahersteller war, meiner Info nach, noch nicht zufrieden mit der Signalverarbeitung. „Das geht besser.“

Zum Vergleich: Die erste Massenkamera mit LOFIC-Sensor, die dji Pocket 4 Pro, hat einen Sensor von Sony drin, der 16 Blenden kann. Und das ist schon flott. 18 Blenden ist nicht „ein bisschen mehr“, sondern viermal so viel Licht.

Und jetzt wird es interessant. 16 Blenden Dynamikumfang kann man mit etwas Kompression in ein 14-bit-RAW packen und dann mit 16bit auf dem Rechner verarbeiten. Man sieht zwar nicht mehr alle Lichtwerte, weil ja die Panels nur 10bit können, aber die Software kann meistens 16bit verarbeiten. Spannenderweise sind einige RAW-Formate TIFF-Container. Die können 16bit, nur sind in diesen Containern halt meistens 12- oder 14bit-RAWs drin. Mit 18 Lichtwerten Dynamikumfang kommt ein 14bit -RAW nicht mehr klar. Nun könnte man in die TIFF-Container 16bit-RAWs bauen, aber auch damit sind die 18 Lichtwerte eher ein Gewürge.

Was tun? 18bit-RAWs? Tatsächlich kommt da ein Format um’s Eck, das es seit Jahrzehnten gibt und das für genau solche Dinge entwickelt wurde. 32-bit Fließkomma. Das Radiance-Format „HDR“ von Greg Ward von 1987 (!). Das kann 256 Lichtwerte speichern – und 281.474.976.710.656 unterschiedliche Farben. Also 281,5 Billionen Farben. Das reicht etwas. Auch möglich wäre das EXR – Format. Das stammt aus 2000. Das kann zwar nur 32 Lichtwerte, und für jeden Lichtwert nur 1 Milliarde Farben, aber im Alltag sollten für ein LOFIC-Bild mit 18 Blenden 18 Milliarden Farben ausreichen.

Bereits jetzt haben viele Bildbearbeitungsprogramme Fließkommaberechnungen bei den Bildmanipulationen drin. Das verhindert Artefakte und Tonwertabrisse. Bei HDR und EXR ist das bereits „eingebaut“.

Was ist nun das Problem dabei? 18 Lichtwerte kann man nirgends darstellen. Egal, ob man nun HDR oder EXR baut. Ein RAW-Konverter zeigt also immer nur einen Ausschnitt, eine „Scheibe“ aus dem tatsächlichen Bild. Erst durch ein brutales Tonemapping bekommt man alle Informationen des Bildes in ein 8-bit JPG.

Und hier kommt eine Firma ins Spiel, die in Schweden sitzt. Hasselblad. Die haben eine Software entwickelt, die „Phocus“ heißt und sich um natürliche Farben kümmert. Das ist nicht ganz easy, jeder, der schon mal HDRs mit Dynamikumfängen von 18 Lichtwerten oder mehr gemacht hat, kann das bestätigen. Aber, wie man gehört hat, arbeitet Hasselblad mit einer Firma zusammen, die einen LOFIC-Sensor einsetzt.

Der LOFIC-Sensor alleine ist also schon ne geile Sache, weil die irre Dynamik natürlich auch bei ganz normalen Fotos nützlich ist – das Rauschen verschwindet, weil auch bei einer normalen Szene mit 10 Lichtwerten Umfang noch 8 Lichtwerte Reserve sind. Wirklich spannend wird es aber erst durch die völlig neuen Bearbeitungsmöglichkeiten und Reserven, die der Sensor liefert. Eine normale Szene hat zwischen 6 und 10 Lichtwerten Dynamikumfang. Erst wenn direktes Sonnenlicht ins Spiel kommt, wird es wirklich kontraststark. Und der Sensor hat eben den Vorteil, dass man kann – aber nicht muss. Man kann mit 32bit-Fließkomma, jede beliebige Lichtstimmung erzeugen. So ein Bild wie oben, das die Schatten eliminiert. Oder eben auch ein kontraststarkes Bild mit tiefdunklen Schatten. Dabei kann die Fließkommamathematik die Schatten fast beliebig dunkel machen ohne dass sie absaufen – oder auch die Wolken fast beliebig hell, ohne dass sie ausfressen. Das ist nichts Neues – entsprechende Software kann das schon lange. Nur eben liefert ein 18-Lichtwerte-Sensor dafür unglaubliches Rohmaterial.

Dass entsprechendes Videomaterial natürlich noch mal ganz andere Möglichkeiten der Nachbearbeitung hat, darüber müssen wir nicht reden. Das HDR und EXR-Format kommt ursprünglich aus der Filmbranche – genau aus diesem Grund.

Und es ist auch nicht so, dass es nicht schon lange Möglichkeiten gibt, Hochdynamik-Bilder zu machen. Entsprechende Kameras gab es schon vor fünfzehn Jahren zu kaufen. Sie waren halt ein bisschen teuer und man musste mit dem Output umgehen können. Dass jetzt solche Möglichkeiten in Kameras landen, die im Consumermarkt angekommen sind, ist heftig.

Ob das wieder eine Renaissance der gruseligen „HDR-Bilder“ gibt? Anfangs sicher, einfach um mit der Neuerwerbung zu flexen. Aber ich hoffe, dass die neuen technischen Möglichkeiten dafür genutzt werden, bessere Bilder zu machen.

Eines ist auf jeden Fall klar: Die Zeiten der Multishot-HDRs, wie sie in den Olys eingebaut sind, ist vorbei. Und auch das Live-GND ist eine Entwicklung, die niemand mehr braucht.

Ich will hier nicht prophezeihen, dass die nächsten Kameras 32-bit-RAWs haben. Es kann auch sein, dass das 16-bit-RAWs sein werden. Wie ja auch jetzt schon die Oly-Sensoren 14 Lichtwerte können, aber nur 12-bit RAWs schreiben und die restlichen Lichtwerte als Reserve für höhere ISO-Bereiche vorhalten.

Man wird sehen. Sicher ist: Die Sensoren kommen. Und wer keinen LOFIC in seiner Kamera anbietet, ist in einem Jahr nicht vo gestern, sondern von vorgestern.

16 Replies to “LOFIC”

  1. Sehr spannende Sache, für mich als Hobbyfotograf, der gerne Menschen, Kinder in Bewegung fotografieren / filmen möchte. Bin gespannt ob und wann was kommt mit welcher tatsächlichen Kompatibilität mit 4/3 und Mikro 4/3 Objektiven.
    Vielleicht verstehe ich die Möglichkeiten noch nicht ganz. Gibt es denn tendenziell mit LOFIC die Möglichkeit höhere ISO zu benutzen, sodass der Einsatz von Blitzen hinausgezögert werden kann? Gäbe es die Möglichkeit die LOFIC Vorteile bei passender JPG-Einstellung zu nutzen und gleichzeitig die Dateigröße im Rahmen zu halten, bzw welche Dateigrößen müsste man erwarten?

    Nachtrag an dieser Stelle zu den DJI OSMO Geräten: die Pocket finde ich interessant, weil stabilisiert und verschiedene Brennweiten nutzbar sind, nur leider wird sich das Gimbal mit dem feinen Sand an Nord- und Ostsee vermutlich nicht gut vertragen und was ist mit Regen / Feuchtigkeit? Oder baut man eine Poket mit etwas erweitertem Bildwinkel und realisiert die Stabilisierung und follow-me ähnlich bei der 360 mit intelligentem Bildausschnitt auf dem Sensor.

    Bliebe die Osmo Action, der das Wasser und derSand vermutlich nichts anhaben kann, die aber für den Dreh bereits ausgerichtet sein muss bzw. ist der Blickwinkel ausreichend groß für geübte User, um bewegliche Kinder oder Menschen im Bild zu halten.
    Diese Übung könnte dann die Osmo 360 besser, die nun mit wechselbarem Linsenglas angeboten wird.

    Alle sind mit Mikrofon über Funk koppelbar. Leider verlieren sich die Mikros DJI Mic 3 bei aktiven Kindern, weil die Magnethalter zu einfach abscheren und leider fehlt die Möglichkeit, die Mikros mit einer Schlaufe unverlierbar an einer Jacke oder Helm zu befestigen. Solche kleinen Ösen wie bei USB-Sticks üblich, inklusive Stahldrahtschlaufe wären top.

    Vermutlich sind bald alle DJI Action Geräte mit LOFIC zu haben. Wenn man die oben genannten Ausschnitte betrachtet, vermute ich, könnte die Osmo 360 die Osmo Action als universell einsetzbare Kamera etwas übertrumpfen, wer nur ein Gerät kaufen möchte, würde dann eine Osmo 360 vielleicht sogar einer Osmo Pocket vorziehen.
    Kommt natürlich auf das Nutzerverhalten an. Bis auf weiteres wird es vermutlich für alle drei Produktlinien ausreichend große Kundengruppen geben, die nahezu jährliche Produktzyklen aufgrund technischer Verbesserungen für die Kunden und den Hersteller wirtschaftlich interessant werden lassen.

    Zusätzlich würde mich eine gute Dashcam mit kabellos verbundener Heckkamera auch interessieren.

    Gruß hest

  2. Nachtrag Dateigröße: welchen Anteil daran hätte die Pixelzahl und welchen Anteil hätten die Bits? Bitte um Entschuldigung, sollte die Frage zu einfach sein.
    Gruß
    Hest

    1. Bisher galt: Sensor-Pixel pro Farbe (R+G+B), also mal drei bei 8 bit. Bei 100 MB Auflösung des Sensors also 300 MB, wenn man das Foto öffnet. Bei 16 bit alles nochmals mal zwei, das geöffnete 100 MB-Foto wird 600 MB belegen und braucht bei der Bearbeitung entsprechend Saft im Compi. Bei 32 bit wohl mal drei, also 900 MB.

  3. Sehr interessant. Einzig kritisch sehe ich den Speicherbedarf solcher Fotos. Im Profisegment und gerade der kommerziellen Filmbranche mag das noch egal sein, im Hobbybereich aber schon. Speicher und Festplatten sind in der letzten Zeit nicht gerade günstiger geworden. Mit anständiger Datensicherung und Redundanz kann man den Speicherbedarf je Bild mit Faktor drei Multiplizieren.
    Aber das Potential was diese Sensoren bieten können ist schon geil.

  4. Vorteile im gegenlicht verstehe ich ja , aber was bringt mir lofic bei lowlight ?
    Für mehr Licht brauche ich doch da auch längere Belichtungszeit, oder ?
    sorry wenn es eine dumme Frage ist

    Grüße
    Tom

    Bastele gerade an Bildern mit Herbstlaub. Mehr Dynamik klingt da gut…

    1. Ist keine dumme Frage. Zur Info: mit LOFIC kenne ich mich nicht aus, aber mit 16 bit-Fotos.

      Zur Frage: du brauchst nicht längere Zeiten als bisher. Du hast einfach viel mehr Reserven in der Datei. Ich hatte mal wegen einem gesetzten Messwertspeicher ein fast schwarzes Foto. Weil es 16 bit aus der Hasselblad war, konnte ich es um fünf Belichtungsstufen hochziehen und es hatte immer noch wenig Rauschen und recht gute Farben mit Differenzierung. (Mit Olyfotos wäre man bei zwei Stufen schon im Elend.)

      Gerade bei buntem Herbstlaub machen 16 bit einen Riesenunterschied. Mit der Oly und sauber entwickeltem Raw aus einem perfekt belichteten Foto bekommt man zwar die gewünschten Herbst-Farben, aber wenn man genau hinschaut, auch Abrisse, die sich in den gesättigten Farben zeigen. Heisst, die Blätter sind einfach voll gelb, haben aber kaum Differenzierung innerhalb des Gelb (wirken deshalb flach). Die kommt erst, wenn man die Gelbsättigung herunterdreht. Plastische Darstellung und Sättigung gleichzeitig ist schwierig oder nicht möglich. Anders bei Hasselblad-Fotos. Da hat man 16 mal mehr Farbdifferenzierungen (12 auf 16 bit) und kann deshalb plastisch wirkende Blätter mit hoher Sättigung problemlos abbilden.

      Das Plus an Reserve hat man nicht nur bei hellem Himmel sondern generell. Mit 16 bit kann man z.B. Kreidefelsen auf Mön in voller Sonne, dünne Wolken mit Sonne dahinter und dunkler Wald oben an der Klippe alles mit Zeichnung (inkl. Farbdarstellung, nicht einfach herunter gedrücktes Weiss auf Grau) darstellen. Wenn man weiss wie, kann man das sogar auf mattem Papier drucken ohne die hässlichen HDR-Effekte.

      Bei lowlight kannst du viel länger mit „normalen“ Belichtungszeiten fotografieren und dann die Schatten oder das ganze Foto hochziehen. Genau so mache ich es, wenn der Stabi überfordert ist. Ich nehme die längste Zeit, die mit dem Stabi sicher scharf wird, und nehme die Unterbelichtung in Kauf. Wenn ich das Foto aus der Hasselblad bearbeite, habe ich trotz der Unterbelichtung gute Tonwertabstufungen und schöne Farben.

    1. Denkt man so. Funktioniert aber nicht. Schärfentiefen verändern sich. Bildanmutungen verändern sich. Ein „digitaler zweifachzoom“ geht so. Darüber wird es schlecht. So cool diese Möglichkeit ist, ewig irgendwo reinzuzoomen – ein anständiges Bild wird das in den seltensten Fällen.

  5. Wenn ich die Erklärung richtig verstanden habe, können diese Sensoren gnadenlos „überbelichtet“ werden, ohne dass die Lichter ausbrennen. Heißt aber im Umkehrschluss, dass man die Vorteile dieser Sensoren nur mit längeren Belichtungszeiten ausnutzen kann. Bringt also z.B. in der Astrofotografie für die Belichtungszeiten erstmal gar nichts, man kann nun aber deutlich länger belichten und damit die letzten Photonen aufsammeln, ohne das hellere Bildteile ein Meer von weißen Pixeln bilden. Hilft also auch in der Astrofotografie gewaltig, aber nicht bei der Empfindlichkeit und den Belichtungszeiten.
    Damit ist das Ende der „alten“ Sensortechnik für mich (noch) nicht eingeläutet, da es viele Anwendungen im reinen High-Iso Bereich gibt, bei denen man die langen Belichtungszeiten gar nicht ausnutzen kann. Bei vollem Sonnenlicht am Tag sicher, bei wenig Licht werden sich diese Sensoren erst bewähren müssen. Oder habe ich da etwas falsch verstanden?

    1. Ich habe noch keine LowLight-Bilder aus den modernen LOFIC-Sensoren gesehen. Ich kann nichts qualifiziert dazu sagen. Mir wurde gesagt, dass bei 1″-Sensoren und einem aktuellen LOFIC bei ISO 1600 noch keinerlei Rauschen festzustellen sei. Ob das stimmt, wird sich rausstellen, wenn ich irgendwas aktuelles da habe.

    1. KI ist auf die Dauer für den Anwender richtig, richtig teuer. (Ganz abgesehen davon, wann die KI-Blase platzt und diese ganzen Rechenzentren nur noch sehr teurer Sondermüll sind.) Die KI-Nerds haben Rechnungen bis zu 3000 Dollar pro Monat. Die KI einen schlechten Film hochrechnen zu lassen ist eine grandiose Idee – es ist aber deutlich billiger, den Film gleich mit ner guten Kamera zu drehen.

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