Analyse des HiRes Modus der neuen Olympus OM-D E-M5 MK II
Update 07.09.2015
Im neuen HiRes-Modus der E-M5 MK II erzeugt die Kamera Fotos mit einer Auflösung von 40 bzw. 64 Megapixeln. Dies sind Dimensionen, in die normalerweise nur Mittelformatkameras und besondere Boliden anderer Hersteller mit Sensoren im Kleinbildformat vorstoßen. 40 Megapixel (39.9MP, 7296 x 5472 pixel) legt die E-M5 MK II bei Speicherung im JPEG-Format auf die Speicherkarte. 64 MP (63.7MP or 9216 x 6912 pixel) sobald das Foto im Raw Format (.orf) abgespeichert wird. Und das, obwohl die Kamera doch lediglich über einen Sensor mit 16 MP Auflösung verfügt.
Wie macht sie das nur?
Durch einen einfachen Trick, den man Sensor-Shift nennt. Und der geht so: Während des Aufzeichnungsvorgangs werden automatisch 8 Belichtungen schnell hintereinander aufgenommen, nach nur einem einzigen Druck auf den Auslöser. Zwischen jeder der 8 Belichtungen wird der Sensor nacheinander in alle vier Richtungen verschoben, jeweils um die Breite eines halben Sensorpixels.
Das ist jedoch nur dann so einfach möglich, wenn die Kamera sowieso bereits über einen Haltemechanismus für den Sensor verfügt, der sich sehr präzise um 0,0001mm verfahren lässt. So wie bei der E-M5 MK II eben. Normalerweise nutzt die Kamera diesen Mechanismus, um das Bild trotz Zittern des Fotografen zu stabilisieren. Während der HiRes-Aufnahme wird der Bildstabilisierer quasi zweckentfremdet genutzt. Er steht daher also während der HiRes-Aufnahme zum Stabilisieren der Aufnahme nicht zur Verfügung und man muss die Kamera selber stabilisieren. Zum Beispiel mit einem Stativ. Olympus empfiehlt die Verwendung der hauseigenen M.ZUIKO Objektive aus der PRO-Line, da diese an einem Micro Four Thirds Sensor auf jeden Fall über die erforderliche Mindestauflösung von 16 Megapixeln verfügen. Es gibt aber sicherlich auch andere Objektive, die nicht dem PRO-Segment zugeordnet sind oder die von anderen Herstellern stammen und ebenfalls bestens für HiRes geeignet sind.
Durch diese Mehrfachabtastung (Multisampling) jedes einzelnen Motivpunkts erzeugt die Kamera im HiRes-Modus zusätzlich sehr reine Farbinformationen. Hintergrund: Bei normalen Aufnahmen wird die Farbinformation eines RGB-Pixels im fertigen Foto jeweils nur von einem der drei Farbfilter für Rot, Grün oder Blau erfasst. Die Farbanteile der beiden anderen Kanäle müssen auf Basis dieser einen Messung »abgeschätzt« werden. Im Gegensatz dazu wird durch die Sensorverschiebung im HiRes-Modus der E-M5 MK II jeder Motivpunkt nacheinander mit allen Farbfiltern des Sensors erfasst. So muss keine Farbinformation mehr »geraten« werden.
Der Auflösungsunterschied zwischen dem 40 MP JPEG und dem 64 MP Raw ist übrigens der verringerten Leistungsfähig der Kamera-CPU geschuldet. Die Kamera-CPU muss im Vergleich zu einer CPU in einem Desktop-Rechner eben sehr sparsam mit dem Akkustrom der Kamera umgehen und wird auch nicht aktiv gekühlt. Würde das JPEG auch mit 64 MP gespeichert werden, würde der Speichervorgang die Kamera länger blockieren und der Akku wäre schneller leer. Daher hat Olympus sich für die reduzierte Auflösung von 40 MP im JPEG entschieden. Eine sehr geschickt gewählte Entscheidung – und auch gar nicht so Nachteilig wie man zunächst denken würde, wie wir gleich noch sehen werden.
Zwei Beispiele: Architektur & Portrait
Als Testmotive habe ich eine Architekturaufnahme und ein Portrait gewählt. Im Folgenden sind jeweils Screenshots von 100% und 200% Ausschnitten zu sehen. Alle Ausschnitte und auch die Originale der Architekturaufanhmen biete ich am Ende des Artikels als kostenlosen Download zum Selbststudium an. Am besten legt man die Dateien in Ebenen übereinander und schaltet dann die Sichtbarkeit der oberen Ebene an/aus.
Beim Portrait zeigte sich in der Praxis ganz klar, dass eine HiRes-Aufnahme im Innenraum und ohne zusätzliche, starke Beleuchtung nahezu unmöglich ist. Das Model muss sich aufstützen oder an eine Wand anlehnen. Und selbst dann wird es durch das Atmen und Blinzeln schwer. Blitzen ist übriges in diesem Fall keine gangbare Lösung. Es bietet sich höchstens sehr starkes Dauerlicht an, um auf extrem kurze Verschlusszeiten bei den Teilbelichtungen zu kommen. Eine Aussenaufnahme bei Sonnenlicht konnte ich leider aus logistischen Gründen nicht mehr realisieren. Portrait und Modeaufnahmen im HiRes-Modus scheiden nach meiner Einschätzung also zur Zeit noch aus.
Wenn aber Aufnahmesituation und Motiv mitspielen, dann kann der neue HiRes-Modus der E-M5 MK II durchaus seine Vorteile ausspielen und erzeugt überraschend detaillierte Aufnahmen, die sich nicht hinter den Ergebnissen von Mittelformatkameras verstecken müssen.
Welche Unterschiede zwischen 40 MP JPEG und 64 MP HiRes-Raw lassen sich beobachten?
Hier kurz die Fakten in der Übersicht:
- Eine HiRes-Raw-Datei belegt mit ihren 104 Megabyte deutlich mehr Speicherplatz auf der Speicherkarte als das HiRes-JPEG des gleichen Motivs. Das HiREs-JPEG schlägt mit bis zu 40 Megabyte auf dem Datenträger auf.
- Zur Zeit kann das HiRes-Raw nur mit einem speziellen Plugin in Adobe Photoshop geöffnet werden. Nicht mal Olympus Viewer 3.0 kann das HiRes-Raw zur Zeit in voller Auflösung verarbeiten. Interessanterweise stammt das von Olympus kostelos zur Verfügung gestellte Plugin für Photoshop wohl von Adobe. Daher habe ich große Hoffnung, dass die HiRes-Raws im bald erscheinenden Adobe Lightroom 6 direkt unterstützt werden.
- HiRes-Raw erzeugt Fotos mit einer Kantenlänge von 9216 x 6912 Pixel.
- HiRes-JPEG hat 7296 x 5472 Pixel Auflösung.
- HiRes-Raw kann im sRGB oder Adobe RGB Farbraum mit 16 Bit Farbtiefe pro Kanal in Adobe Photoshop geöffnet werden, nach der Aufnahme.
- Das JPEG hat logischerweise den Farbraum, der während der Aufnahme an der Kamera eingestellt war. Also entweder Adobe RGB oder sRGB. Es wird mit 8 Bit Farbtiefe pro Kanal in PS geöffnet, zum Beispiel bei Übergabe der Bilddatei vom Olympus Viewer 3.0 an Adobe Photoshop.
Detailbeobachtungen
Das Öffnen des HiRes-Raw via PS-Plugin dauert fast 20 Sekunden, selbst auf einem schnellen Rechner (Mac Pro mit 3,33 GHz 6 Kern Intel Xeon, 24 GB RAM, SSD 512 GB).
[image-comparator title=“1:1 Direktvegleich zwischen HiRes-JPEG und HiRes-Raw, durch Verschieben des Sliders“ left=“https://fotophonie.de/wp-content/uploads/2015/03/Screenshot-2015-03-15-18_0000_HiRes-JPEG.jpg“ right=“https://fotophonie.de/wp-content/uploads/2015/03/Screenshot-2015-03-15-18_0001_HiRes-Raw.jpg“ width=“100%“ left_alt=“HiRes-JPEG 1:1″ right_alt=“HiRes-Raw 1:1″ classes=“hover“][/image-comparator]
Links das HiRes-JPEG 1:1, rechts das HiRes-Raw 1:1
Farbnuancen sind im HiRes-Raw etwas feiner abgestuft als im JPEG, was man vor allem in weicheren Verläufen beobachten kann. Kein Wunder, bei 16 Bit Farbtiefe pro Kanal und der höheren CPU-Leistung im Rechner. Das JPEG wird ja von der CPU in der Kamera erzeugt und verfügt nur über 8 Bit Farbauflösung pro Farbkanal. Eine Darstellung des Unterschieds zwischen den beiden Speicherformaten ist aufgrund der Webdarstellung der Screenshots leider nur sehr eingeschränkt möglich (Web = 8 bit JPEG mit hoher Kompression). Aber im Download-Archiv, weiter unten am Ende des Artikels, sind die Bilder ja drin, so dass sich jeder sein eigenes Urteil bilden kann.
[image-comparator title=“200% Direktvegleich zwischen HiRes-JPEG und HiRes-Raw, durch Verschieben des Sliders“ left=“https://fotophonie.de/wp-content/uploads/2015/03/Screenshot-2015-03-15-18_HiRes-JPEG.jpg“ right=“https://fotophonie.de/wp-content/uploads/2015/03/Screenshot-2015-03-15-18_HiRes-Raw.jpg“ width=“100%“ left_alt=“HiRes-JPEG 200%“ right_alt=“HiRes-Raw 200%“ classes=“hover“][/image-comparator]
Links das 200% HiRes-JPEG, rechts das 200% HiRes-Raw
Es ist sehr schwer einen Unterschied in der Detailauflösung zwischen dem 40 MP JPEG und dem 64 MP Raw auszumachen, wenn:
- das HiRes-Raw mit dem von Olympus angebotenen Plugin für Photoshop oder mit dem hauseigenen Raw-Konverter »Olympus Viewer 3« geöffnet und
- anschliessend auf die Ausmaße des 40 MP HiRes-JPEG herunterskaliert wird.
Im Rauputz oder an der Speisekarte links im Ausschnitt sollte man es eigentlich erkennen können, wenn der Auflösungsvorteil im 64 MP Raw überragend wäre. Man sieht aber keinen gravierenden Auflösungsunterschied. In der unskalierten Version des 64 MP HiRes-Raw sind aber natürlich mehr Daten und Details. Nur für den Vergleich hier musste das Bild halt auf den selben Ausschnitt und die selbe Auflösung skaliert werden.
Alle drei Macroaufnahmen © Frank Borowski, REWIND
Verglichen habe ich jeweils in 100% und 200% Darstellung, nachdem das HiRes-Raw in Adobe Photoshop auf die Auflösung des JPEG heruntergerechnet wurde. Beim Skalieren kam die Option »Bikubisch schärfer (Verkleinerung)« zum Einsatz.
Ein Vergleich der JPEGs nach Hochrechnen von 40 auf 64 MP habe ich nicht durchgeführt, da ich dieses Vorgehen für unsinnig halte. Wenn man 64 MP Auflösung haben möchte, dann benutzt man halt das Raw-Format.
[UPDATE 07.09.2015]
Inzwischen kann auch die aktuelle Version von Adobe Lightroom (2015.1.1) die HiRes-Raws aus der Olympus E-M5 MK II verarbeiten. Allerdings ist die Unterstützung nicht ganz so perfekt ausgefallen, wie ich es erhofft hatte. Im Vergleich mit dem Megapixelboliden SONY A7R II bin ich auf dieses Problem gestoßen. Wenn man die HiRes-Raws einfach nur in Lightroom importiert und dann mit den Grundeinstellungen z.B. in ein JPEG exportiert, dann zeigt sich bei weitem keine so eine gute Detailschärfe und auch ein geringerer Kontrast, als wenn man das gleichzeitig aufgenommene HiRes-JPEG anschaut. In meiner ausgiebigen Beschäftigung mit den HiRes-Raws in Adobe Lightroom habe ich dann ein paar Einstellungen für die Nachschärfung und Kontrastanhebung heruasgearbeitet, die die Umwandlung in Lightroom auf ein ähnliches Niveau anheben wie sie aus dem Olympus Plugin für Photoshop oder dem Olympus Viewer 3 kommen. Kurz zusammengefasst:
Im Modul »Details«
- Betrag: 80
- Radius 1,2
- Details: 25
- Maskieren: 50
Im Modul »Effekte«
- Dunst entfernen: +10
Ich bin sicher, Adobe arbeitet bereits an einer qualitativ noch besseren Unterstützung der HiRes-Raws und wird dabei auch von Olympus mit allen notwendigen Informationen versorgt, so dass wir in Kürze bestimmt ein Update sehen werden – und damit auf den Workaround mit den oben genannten Entwicklungsparametern wieder verzichten können.
[ab hier weiter im Originaltext des Artikels]
Kamera und Motiv dürfen sich nicht bewegen
Da die Sensorstabilisierung während der HiRes-Aufnahme ja für den Sensor-Shift umfunktioniert wird, kann sie in der Zeit eben das Bild nicht mehr stabilisieren. Darüberhinaus wächst die Gesamtbelichtungszeit, durch die 8 Teilbelichtungen, so stark an, dass Bewegungen im Motiv als Unschärfe aufgezeichnet werden. In so einer hohen Auflösung wird jeder kleinste Aufnahmefehler sehr präsent, wie auch schon die ersten Erfahrungen mit den hochauflösenden Kameras D800 und D810 von Nikon zeigten. Bewegungen im Motiv sind also in jedem Fall genauso zu vermeiden wie ein Wackeln der Kamera.
Olympus hat durchblicken lassen, dass sie versuchen das HiRes-Fotografieren aus der Hand möglich zu machen, per Softwareupdate. Vermutlich auch für den Nachfolger der E-M1. Aber das Motiv darf sich dann trotzdem immer noch nicht bewegen.
Fazit
Die Olympus E-M5 MK II liefert im HiRes-Modus erstaunlich hoch aufgelöste Details mit sehr guten Farbinformationen, ähnlich dem Niveau von Mittelformatkameras. Natürlich nur bei geeigneten Motiven und optimalen Voraussetzungen, wie zum Beispiel der Verwendung eines stabilen Stativs und hochwertiger Objektive, die min. 16 Megapixel auflösen können sollten. Außerdem sind die HiRes-Aufnahmen der E-M5 MK II frei vom gefürchteten Moiré-Effekt, der bei anderen hochauflösenden Kameras durchaus auftreten kann.
Über den Praxisnutzen der so erzielten Aufnahmen sollte sich jeder sein eigenes Urteil fällen. Schon die 16 Megapixel-Aufnahmen aus der E-M1 oder der »alten« E-M5 hinterlassen im Druck bis DIN A2 – und auch darüber hinaus – einen super Eindruck, sofern während der Aufnahme auch gute Objektive zum Einsatz kamen und optimale Aufnahmebedingungen herrschten. Der 5-Achsen-Stabilisator der Olympus OM-D Kameras hilft dem Fotografen im normalen 16 Megapixel Einsatz allerdings bis zu 5 Blendenstufen längere Belichtungszeiten verwacklungsfrei aus der Hand zu halten.
Als Genres, in denen sich der HiRes-Modus via Multishot anbietet, sehe ich vor allem Still Life/Table Top, Architektur und Produktfotos. Für mich persönlich könnte die E-M5 MK II ein handlicher und komfortabel zu transportierender Lieferant für hochauflösende Backplates für 3D-Renderings werden. Vor allem weil ich eine Kamera dieses Formats ja sowieso schon immer dabei habe und auch die entsprechenden PRO-Objektive für Micro Four Thirds. Bye bye E-M5 … welcome E-M5 MK II. 😉
kostenloser Download der Testaufnahmen:
100% Crops und komplette Architekturaufnahme in JPEG und HiRes-Raw als ZIP-Archiv
Stand: 15.03.2015, FW der Olympus E-M5 MK II: 1.0, Olympus Viewer 3.0, Olympus High Res Shot Raw PlugIn für PS V1.0