Vor- und Nachteile Class-D-Verstärker versus Digitalverstärker

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

Ich habe den Eindruck, dass Du hier gedanklich noch nicht ganz klar bist

Und ich den, dass ich missverstanden werde. Nicht, dass ich mir im übrigen in allem klar wäre.

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

und die physikalisch-elektronische Ebene mit der (logischen, ggf. digitalen) "Interpretations"-Ebene vermischst (bzw. dass Du die Idee schon hast, nur noch nicht eindeutig benennen magst).

Das zu strikt zu trennen, ist ja meine Grundphilosophie und mit Ursache für meine Überlegungen in der Folge.

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

Physikalisch ist das im Kabel immer eine analoge "Veranstaltung" (egal, ob wir ein tatsächlich analoges oder ein digitales Signal annehmen).

Genau das ist der Grund, warum ich dafür plädiere, sich bei den Bezeichnungen "digital" oder "analog" ausschließlich auf den Inhalt zu beziehen. Wenn der physikalische "Träger" oder allgemein Übertragungskanal immer analoge Eigenschaften aufweist, kann man das ja bei allen Übertragungen als gegeben annehmen und als Trivialität abhaken.

Begrifflich sollten wir sicherheitshalber aber auch nochmal genau abgrenzen und eruieren, ob das Wort "Signal" nun den Inhalt bezeichnet oder das, was physikalisch übertragen wird.

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

Das, was daraus ein analoges oder digitales Signal macht, ist die "Interpretation" dessen, was da an zappelnden Spannungsschwankungen im Zeitablauf in eine nachfolgende Elektronikschaltung einläuft.

Soweit sind wir doch zusammen.

Wie in meinem vorherigen Beitrag bereits verlinkt, wird in etlichen Artikeln aber offenbar je nach Art der Übertragung digitaler Daten (aus meiner Sicht korrekt "moduliert" vs. "unmoduliert") zwischen "analogen" und "digitalen" Übertragungen unterschieden. Was ich für falsch hatte, denn unser Konsens besagt ja gerade, dass das alles physikalisch immer analog ist und nur der Inhalt (optional) digital, womit diese Bezeichnung mindestens irreführend ist.

An der Stelle räume ich übrigens tatsächlich ein Verständnisproblem hinsichtlich der Signaltypen ein, denn so ist mir bis heute nicht klar, warum manche Basisbandgeschichten dann überhaupt "Modulation" im Namen tragen, wenn ja gar kein Träger verwendet wird. Auch soll es ja auch die "trägerlose Modulationen" geben, was mir erstmal wie ein Widerspruch in sich erscheint. Das sei aber nur am Rande erwähnt.

Sprachlich ist das insofern ein Problem, als man Signalen per se ja nicht zwingend ansieht, was sie tragen und das immer wieder für Verwirrung sorgt. Vielleicht sollte man sich von den Attributen digital und analog in Verbindung mit Signalen, Übertragungen und auch Medien gänzlich verabschieden. So ist selbst die Aussage, Schallplatten seien analog, eine unzulässige Verkürzung. Richtig wäre: "sie werden in den allermeisten Fällen analog genutzt". Schallplatten als Datenträger zu verwenden, ist ja durchaus möglich, wenn auch nicht sonderlich ergiebig durch die doch eher miesen Systemparameter.

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

Diese "Interpretation" ist durch die Hardware (ggf. mit Softwareanteil) festgelegt. Genau deshalb sind Geräteeingänge als analog bzw. digital gekennzeichnet.

Bin ganz bei dir.

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

dem digitalen Eingang nachfolgend kommt irgendwann immer ein DAC (denn der eigentliche Zweck ist, dem Menschen etwas zu Gehör zu bringen, und das funktioniert nun mal nur analog).

Ja, wobei wir hier wieder an die Frage nach vermeintlich "digitalen Verstärkern", Class D und Nuberts markige Aussage knüpfen könnten, nach der die Verarbeitung "durchgehend digital" sein soll. Dann dürfte nach strenger Auslegung eine D/A-Wandlung wohl kein Teil der Verarbeitung mehr sein (was ich für Quatsch halte).

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

Die Graphen sind in der Tat idealisiert.

So sehe ich das auch.

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

In der Physik gibt es keine Rechtecke - wenn man die auf dem Oszillographen sieht, ist nur die zeitliche Auflösung noch nicht hoch genug. Deshalb gibt es in der Digitalelektronik Schwellwerte, ab denen die "1" gilt, bzw. unter denen es noch als "0" interpretiert wird, also z.B. in einem 1V-System: 0...0.3V ist "0", über 0.7V ist es "1".

Ja, echte Rechtecksignale erfordern eine unendlich große Bandbreite mit unendlich schnellen Anstiegs- und Abfallzeiten. Kann also so nie beobachtbar sein.

Werner_B. (Beitrag #51) schrieb:

Ich betrachte den Rekonstruktionsfilter bzw. Tiefpass als integralen Bestandteil der D/A-Wandlung

Da ich die technischen Detail leider auch nur sehr ungefähr kenne, versuche ich das logisch zu lösen.

Wenn so ein Filter ein integraler Bestandteil einer D/A-Wandlung ist, dürfte die D/A-Wandlung ja ohne noch nicht abgeschlossen sein - welches Stadium hat das Signal direkt vor der Filterung denn erreicht?

Ganz grob stelle ich mir das je nach Implementierung so vor, dass so ein DAC-Baustein an seinen "Beinchen" ein Basisbandsignal mit Leitungskodierung bekommt (à la Manchester, NRZ, etc.) und daraus im Innern Codetabellen abgleichend, getaktete "Endladungen" erzeugend am Ende PAM oder ähnliches ausgibt.

Frage an die Praktiker: würde man dieses PAM-Signal direkt an einen ADC ähnlichen Typs angeflantscht verfüttern, würde mir dieser am Ende wieder dieselbe leitungskodierte Datenfolge erzeugen, mit der der DAC gespeist wurde oder gäbe es hier bereits Abweichungen der Werte?

Ohne den Text komplett gelesen zu haben, dafür ist es mir zu früh. Ist strenggenommen das Signal auf dem physischen Layer immer analog, egal wie es aussieht. Umgangssprachlich wird alles erstmal als digital beschrieben, was eckig erscheint und noch schlimmer, nicht das Ursprungssignal erkennen lässt. Überall wo geschaltet wird, wird das auch wegen der zwei elektrischen Pegelzustände als digital wahrgenommen und vermarktet.

https://www.youtube.com/watch/cIQ9IXSUzuM

So, jetzt brauch ich einen Kaffee.

little-endian (Beitrag #52) schrieb:

Frage an die Praktiker: würde man dieses PAM-Signal direkt an einen ADC ähnlichen Typs angeflantscht verfüttern, würde mir dieser am Ende wieder dieselbe leitungskodierte Datenfolge erzeugen, mit der der DAC gespeist wurde oder gäbe es hier bereits Abweichungen der Werte?

Bin jetzt mal faul und zitiere aus Wikipedia:
"Die Pulsamplitudenmodulation ist die Vorstufe zur Puls-Code-Modulation (PCM). Bei der PCM werden zusätzlich die Amplitudenwerte der PAM quantisiert, d. h. in eine digitale Bitfolge umgesetzt. Diese Bitfolge kann gespeichert oder als Digitalsignal von einem Sender zu einem Empfänger übertragen werden."

Ein Wort noch zum nachgeschalteten Tiefpassfilter bei den DACs:
Eigentlich bräuchte es das nicht. Nach dem DAC liegt das ursprüngliche Analogsignal wieder vor.
Je nach DAC-Typ verursachen diese aber zusätzliche Störsignale die meist oberhalb des hörbaren
Frequenzbereiches liegen. Damit in der nachfolgenden Verarbeitungskette keine weiteren unerwünschten Störungen
auftreten, werden diese weggefiltert.

Bei einem Class D Verstärker braucht es dieses Tiefpassfilter aber zwingend um das analoge Nutzsignal wieder
zurück erhalten zu können.

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb:

Ist strenggenommen das Signal auf dem physischen Layer immer analog, egal wie es aussieht.

Sehr richtig. Interessanterweise sind jedoch nicht einmal die vor fragwürdigen Schlussfolgerungen gefeit, die diesen analogen physischen Charakter noch erkennen und denen man nun nicht gerade besondere Laienhaftigkeit vorwerfen könnte.

So erinnere ich mich noch an einen Artikel einer c't (ja, die waren auch mal halbwegs gut), demnach beim Auslesen einer CD ein "analoges Hochfrequenzsignal" entstehe, das dann "digitalisiert" werde.

Hier werden meiner Überzeugung nach die Ebenen durcheinandergebracht, so wie Werner_B. es aus Gründen, die ich noch nicht verstanden habe, gar bei mir vermutete. Der erste Satzteil erkennt das physische Signal als das, was es in Form elektrischer Spannungen und Ströme oder auch optischer Varianz ist - ein zeitkontinuierliches und wertekontinuierliches Phänomen. Unterschlagen wird dabei aber der bereits zu diesem Zeitpunkt digitale Inhalt, der sich im Rahmen der Formatfestlegung durch definierte Bitfolgen durch die Pit-/Land-Wechsel und ihren innerhalb bestimmter Toleranzen als diskret angenommenen Längen ergibt. Bei einer LaserDisc wird das Signal wohl gar nicht völlig anders aussehen, obwohl es zugleich das analoge Bild (inhaltlich) und bei späteren Veröffentlichungen den digitalen Ton (inhaltlich) trägt.

Im zweiten Satzteil wechselt man dann plötzlich die Perspektive und spricht von einem nach diesem Prozess digitalen Signal, bezieht sich also auf den Inhalt. Auf das Signal selbst kann man sich nicht beziehen, denn das ist ja - wie ausführlich erörtert - physisch wiederum analog. Entweder wechselt man also unzulässig die Perspektive oder aber man ist im Bezug auf den Inhalt nicht konsequent, da man ansonsten das hochfrequente Signal vom Pickup ebenfalls "digital" nennen müsste (genau das tue ich und würde schon das vom Pickup aufgefangene Signal digital nennen, völlig wurscht, wie das nun aussieht).

Dazu sei abermals aus Pohlmanns "The Compact Disc Handbook" zitiert, wo man die Gedanken glücklicherweise schön geordnet vorfindet:

"The photodiode and its processing circuits produce a signal resembling a high-frequency sine wave called the EFM signal. Because of its high frequency, it is sometimes referred to as an RF (radio frequency) signal."

Das wird dann verstärkt, von Gleichspannungsanteilen befreit und gepudert und gepäppelt, also recht "analog" behandelt. Jedoch schreibt der Autor im folgenden ganz recht:

"Although the EFM signal is composed of a varying sinusodial waveform, it is truely digital; it undergoes processing to convert it into a series of square waves more easily accepted by the digital circuits to follow".

Gut, wenn man jetzt wollte, könnte man da auch schon wieder fragen, was "digitale Schaltkreise" sein sollen, wo diese auch nie völlig zeitlich und wertemäßig diskret arbeiten, aber geschenkt.

Offensichtlich wurde bei der c't also mal wieder eine Demodulation mit einer "echten" A/D-Wandlung verwechselt. Eine "Digitalisierung" im Sinne einer völlig neuen Wertezuweisung gemäß Sampling und Quantisierung scheidet inhaltlich jedenfalls aus, da sonst die ursprünglichen Daten einer CD ja niemals verlustfrei rekonstruiert werden könnten.

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb:

Umgangssprachlich wird alles erstmal als digital beschrieben, was eckig erscheint und noch schlimmer, nicht das Ursprungssignal erkennen lässt. Überall wo geschaltet wird, wird das auch wegen der zwei elektrischen Pegelzustände als digital wahrgenommen und vermarktet.

Womit die Missverständnisse anfangen und vernünftige Diskussionen enorm erschwert werden, wie ich finde. Mir war es eben ein Anliegen, das erstmal korrekt zu erörtert zu haben, bevor man sich in Richtung PWM und Class D - Verstärker macht und habe deshalb so ausgeholt. Ich wollte den Thread keineswegs in Richtung Modems, CDs und LaserDiscs "kapern".

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb:

https://www.youtube.com/watch/cIQ9IXSUzuM

Ha, dieses Video habe ich auch schon desöfteren verlinkt. Mit das Beste zu diesem Thema und fasst erstaunlich viele Aspekte verständlich zusammen, insbesondere ist erfreulich, dass die eigentlich dimensionslosen Pixel zur Sprache kommen - etwas, das auch von kaum jemandem aufgegriffen wird. Idealerweise würde nämlich auch jedes Bild (zumindest aus analogen Vorlagen stammend) mit Tiefpassfilterung versehen präsentiert, auch wenn das optische System der Augen irgendwann faktisch als solche fungiert.

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb:

So, jetzt brauch ich einen Kaffee. :prost

Möge er wirken, ich bin nun eher schon beim analogen Weißbier mit Quantenschaum.

AusdemOff (Beitrag #54) schrieb:

Bin jetzt mal faul und zitiere aus Wikipedia: "Die Pulsamplitudenmodulation ist die Vorstufe zur Puls-Code-Modulation (PCM). Bei der PCM werden zusätzlich die Amplitudenwerte der PAM quantisiert, d. h. in eine digitale Bitfolge umgesetzt. Diese Bitfolge kann gespeichert oder als Digitalsignal von einem Sender zu einem Empfänger übertragen werden."

Vielen Dank, doch du solltest dir auch erstmal einen Kaffee gönnen, denn das war nicht ganz, worauf ich hinauswollte. Ich habe mir als Gedankenexperiment eher die Frage gestellt, ob je nach Quantisierungsauflösung von D/A- und A/D-Wandler-Gespann der digitale Inhalt vom Eingang am D/A-Wandler die Wandlung durch beide am Ausgang des A/D-Wandlers zahlenmäßig verlustfrei überstehen könnte, nämlich dann, wenn das vom D/A-Wandler zunächst treppenförmige, gestufte Signal noch genau in das Quantisierungsraster des A/D-Wandler "passt". Hier hat Werner_B. durchaus recht, da bin ich noch nicht ganz klar, aber ich meine, diese "56k-Modem synchronisiert sich auf den Wandlertakt des A/D-Wandlers in der Vermittlungsstelle" - Geschichte geht in diese Richtung.

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb:

Ein Wort noch zum nachgeschalteten Tiefpassfilter bei den DACs: Eigentlich bräuchte es das nicht. Nach dem DAC liegt das ursprüngliche Analogsignal wieder vor.

Ganz recht, wobei sich dieses "eigentlich bräuchte man das nicht" effektiv durch die irgendwann spätere Filterung entsteht, sei es das begrenzte Auflösungsvermögen der Augen (dank Optik, das Auftreffen auf der Netzhaut würde mutmaßlich zu Aliasing führen, da die Elemente auch wieder räumlich diskret sind und damit "abtasten") oder eben die eher geringere Bandbreite der Ohren.

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb:

Je nach DAC-Typ verursachen diese aber zusätzliche Störsignale die meist oberhalb des hörbaren Frequenzbereiches liegen. Damit in der nachfolgenden Verarbeitungskette keine weiteren unerwünschten Störungen auftreten, werden diese weggefiltert.

Ja, leider wir das beim Thema Bild wie oben beschrieben oft deutlich nachlässiger gehandhabt.

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb:

Bei einem Class D Verstärker braucht es dieses Tiefpassfilter aber zwingend um das analoge Nutzsignal wieder zurück erhalten zu können.

Um da noch auf einen grünen Zweig zu kommen, würde ich das Ganze bei einer DAC & Class D - Combo mal (vermutlich unverschämt grob) so zusammenfassen:

- Zuspielen einer inhaltlich digitale Quelle mit Signalform xy
- ggf. Demodulation und parallelisierte Übertragung im Basisband an den D/A - Wandler, inhaltlich digital, Signalform wechselt evtl.
- Erzeugung eines inhaltlich analogen PAM-Signals entsprechend dem Takt der Quelle (vereinfacht) durch Abzählen der Werte und Generieren dazu passender variabler Ladungsmengen
- Aufsatteln des PWM-Signals auf einen PWM-Träger mit optisch binärem Hub, der jedoch keine Zahlenwerte darstellt, mit variabler, wertekontinuierlicher "Breite" gemäß den PAM-Signalamplituden
- elektrische Verstärkung des PWM-Signals mit idealisiert angenommener voller Schaltung von Transistoren
- Filterung des verstärkten PWM-Signals, um durch (Integration?) den weniger hochfrequenten Anteil zu erhalten, der sich dann wie so verhält, als hätte man das PAM gleich gefiltert, nur nun mit höherem Pegel
- Lautsprecherfütterung
- energieeffizienter Klanggenuss

Korrekturen, Ergänzungen und Anmerkungen sehr gerne.

little-endian (Beitrag #55) schrieb:

Mir war es eben ein Anliegen, das erstmal korrekt zu erörtert zu haben, bevor man sich in Richtung PWM und Class D - Verstärker macht und habe deshalb so ausgeholt.

Nach etwas Kontemplation komme ich zu dem Schluss, dass der Versuch einer eigenschaftsbasierten Definition aus meinem Beitrag #48 oben wie folgt neu zu fassen wäre:

• Digital: wertediskret und zeitdiskret (Beispiele: PCM, DSD)
  
• Hybrid: wertediskret und zeitkontinuierlich (Beispiel: PWM) oder wertekontinuierlich und zeitdiskret (Beispiel: PAM)
  
• Analog: wertekontinuierlich und zeitkontinuierlich
  

Ich bin zu der Überzeugung gelangt, dass sich nur so Klarheit erzeugen lässt - oder man lässt die eingebürgerten Begriffe digital und analog ganz fallen und spricht nur noch von werte-/zeitkontinuierlich bzw. werte-/zeitdiskret. Damit begibt man sich in Widerspruch zu einigen Fachleuten, die z.B. dezidiert PWM als digital oder analog einstufen *). Je nach Betrachtungsweise ist das ja immerhin halb richtig. Der Widerspruch mancher Fachleute untereinander führt sicherlich zudem zu mehr Verwirrung als Klärung. Meiner Beobachtung nach ist die Theorie auch nicht gerade eine besondere Stärke der Ingenieure. Ich fühle mich jedenfalls durchaus wohl damit gegenüber einigen dieser Fachleute Widerspruch anzumelden.

*) Soweit das lediglich in Marketingbroschüren geschieht, finde ich das ziemlich uninteressant, weil dort ohnehin immer einfache Botschaften für das Physik- und Technik-ferne Publikum gefunden werden müssen; die Vereinfachungen gehen häufig so weit, dass man die Aussagen als sachlich falsch einstufen muss. Allerdings taucht das Dilemma eben auch in White Papers auf, dort finde ich das zumindest problematisch.

little-endian (Beitrag #55) schrieb:

ZeeeM (Beitrag #53) schrieb: Je nach DAC-Typ verursachen diese aber zusätzliche Störsignale die meist oberhalb des hörbaren Frequenzbereiches liegen. Damit in der nachfolgenden Verarbeitungskette keine weiteren unerwünschten Störungen auftreten, werden diese weggefiltert. Ja, leider wir das beim Thema Bild wie oben beschrieben oft deutlich nachlässiger gehandhabt.

Störungen treten nicht erst in der nachfolgenden Verarbeitungskette auf, sie sind bereits unmittelbar vorhanden. Die Wandlungsartefakte im Audiofall sind z.B. relevante Pegel oberhalb der Nyqvist-Frequenz, die über Interferenzen sich in den hörbaren Audiobereich hinein auswirken. Dazu zählen auch ungeradzahlige und nicht korrelierte Artefakte, dahingehend ist das menschliche Gehör recht empfindlich. Deshalb müssen die zwingend ausgefiltert werden. Ohne das Filter wäre das Originalsignal nicht wieder hergestellt, sondern genau um diese Artefakte angereichert.

In vielen Fotokameras wird in jüngerer Zeit der Tiefpassfilter vor dem Sensor weggelassen. Das führt bisweilen zu Artefakten, die man Moiré nennt. Das ist der Preis dafür, um das letzte Quentchen Auflösung herauszukitzeln und die letzte "Reserve" an Auflösung dafür zu opfern. Ich bin kein Freund dieser Entwicklung, kann mich aber auch nicht als Einzelner gegen den Gesamtmarkt und das Marketinggesabbel stemmen, das höhere Pixelzahlen und Auflösung immer und diurchgängig als besser und damit erstrebenswerter darstellt. Wer sich damit mal qualifiziert auseinandergesetzt hat, weiss, dass höchste Auflösung (40 oder 50 MPix oder noch mehr auf Kleinbildformat **)) auch einige Nachteile mit sich bringt ...

**) Die Bezeichnung "Vollformat" lehne ich generell ab, weil sie nur dummes Marketinggeblubber ist. Ist etwa MIttelformat dann das vollere Format, und Grossformat das vollste Format? Die mangelnde Sprachfähigkeit bringt mangelnde Denkfähigkeit zum Ausdruck.

Ich gehe davon aus, dass Moiré in bildgebenden Verfahren für die Mehrheit subjektiv nicht so kritisch ist wie Artefakte im Audiobereich. Insofern ist ein klein wenig Toleranz möglicherweise angebracht. Nebenbei: entgegen anderslautender Behauptungen sind auch tiefpassfilterbefreite Fuji X-Trans-Sensoren nicht gegen Moiré gefeit. Auch Fuji kann die Physik nicht aushebeln. Anderslautende Behauptungen kann man getrost als "urban legends" abheften.

Ansonsten habe ich jetzt erstmal wieder genügend Gehirnjogging betrieben - für diese Art Gehirnjogging werde ich nicht bezahlt. Diese Woche war sehr arbeitsreich, und meine finanzielle Gesundheit ist auch nicht ganz unwichtig ... Sprich: an der Praxis verfügbarer Produkte wird sich durch diese Überlegungen ohnehin nichts ändern, insofern sind sie ziemlich müssig; wenn es bei den Produkten keine differenzierte Auswahl mehr gibt, für die diese Betrachtungen als Kriterien relevant wären, bringt es wenig praktischen Nutzen, zumal in einem Amateurforum.

Gruss, Werner B.

Werner_B. (Beitrag #56) schrieb:

Meiner Beobachtung nach ist die Theorie auch nicht gerade eine besondere Stärke der Ingenieure. Ich fühle mich jedenfalls durchaus wohl damit gegenüber einigen dieser Fachleute Widerspruch anzumelden.

Da möchte ich doch im Sinne meines Berufstandes eindeutig widersprechen! In der Tat ist hier und da die Begriffsdefinition
ein wenig verwirrend. Meist kommt sie aber daher das viele Definitionen aus dem anglikanischen und damit kritiklos
übernommen werden. Mit kritiklos meine ich, das das englische Wort adaptiert wird, nicht aber dessen eigentliche Bedeutung.

*) Soweit das lediglich in Marketingbroschüren geschieht, finde ich das ziemlich uninteressant, weil dort ohnehin immer einfache Botschaften für das Physik- und Technik-ferne Publikum gefunden werden müssen; die Vereinfachungen gehen häufig so weit, dass man die Aussagen als sachlich falsch einstufen muss. Allerdings taucht das Dilemma eben auch in White Papers auf, dort finde ich das zumindest problematisch.

Da bin ich, leider, voll und ganz dabei. Sprachgewandheit kann man Ingenieuren häufig nicht gerade unterstellen.
Wenn aber die Marketingfuzzies noch ins Spiel kommen und ihre Halbwahrheiten verbreiten wollen, oder müssen,
dann wird es in der Tat sehr haarig.

In vielen Fotokameras wird in jüngerer Zeit der Tiefpassfilter vor dem Sensor weggelassen. Das führt bisweilen zu Artefakten, die man Moiré nennt. Das ist der Preis dafür, um das letzte Quentchen Auflösung herauszukitzeln und die letzte "Reserve" an Auflösung dafür zu opfern. Ich bin kein Freund dieser Entwicklung, kann mich aber auch nicht als Einzelner gegen den Gesamtmarkt und das Marketinggesabbel stemmen, das höhere Pixelzahlen und Auflösung immer und diurchgängig als besser und damit erstrebenswerter darstellt. Wer sich damit mal qualifiziert auseinandergesetzt hat, weiss, dass höchste Auflösung (40 oder 50 MPix oder noch mehr auf Kleinbildformat **)) auch einige Nachteile mit sich bringt ...

Das einmal aus dem Munde eines "Kunden" zu hören geht 'runter wie Öl!

**) Die Bezeichnung "Vollformat" lehne ich generell ab, weil sie nur dummes Marketinggeblubber ist. Ist etwa MIttelformat dann das vollere Format, und Grossformat das vollste Format? Die mangelnde Sprachfähigkeit bringt mangelnde Denkfähigkeit zum Ausdruck.

Nicht ganz richtig. Alle Auflösungsformat der Standbild-, oder Videokameras bezogen sich auf die Kinoformate.
d. h. der Fil läuft vertikal durch den Projektor, der Film hat links und rechts seine Perforierungen und die Bilder sind ebenfalls
vertikal durch nicht belichtete Bereiche vomeinander abgegrenzt.
Bei den Vollformaten orientiert man sich am Photofilm. der wird horizontal durch die Kamera transportiert und kennt keine
Trennungen zwischen den Bildern. Marketingtechnisch ist das einerlei, da die Botschaft recht simple ist :
8 mm ist kleiner als Super 8 ist kleiner als 16 mm ist kleiner als Super 16 ist kleiner als 1 Zoll ist kleiner als 35 mm ist
kleiner als Super 35 ist kleiner als Vollformat ist kleiner als 70 mm ....
Größer, weiter, besser. Ungeachtet der Tatsache was eigentlich das Zielformat sein soll.

Ich gehe davon aus, dass Moiré in bildgebenden Verfahren für die Mehrheit subjektiv nicht so kritisch ist wie Artefakte im Audiobereich. Insofern ist ein klein wenig Toleranz möglicherweise angebracht.

Selbst objektiv ist das ganz und gar nicht so! Moiré wird auch in bildgebenden Systemen als äußerst kritisch und störend
angesehen. Es gibt aber, wie überall, eine gewisse Klientel, auch unter den Profis, die will eine gewisse Fehlentwicklung
einfach nicht wahr haben. Tag für Tag kann man Moiré im TV betrachten. Immer dann, wenn im Bildhintergrund LED-Wände
zur Anwendung kommen strahlt das Freundenfest des Moiré's. Es sind die hässlichen schwarzen Ringe die dann plötzlich
auftauchen. Sehr gut sieht man das bei Fussballspielen, Großaufnahme der Spieler vor einer Werbebadne (LED-Wand).
Oder auch immer wieder gerne bei deutscher Volksmusik - auch LED Wänmde als Bühnenbild.
Hier geht man aber teilweise einen anderen Weg. Um etwaige Moirébildung zu verhindern bietet zum Beispiel Grass Valley,
ein Hersteller von Studikameras, Tiefpassfilter an die man vollmundig als Anmti-Moiré-Suppression-Filter verkauft.
Werden diese angewandt wird sehr schnell aus einer HD eine SD und aus einer 4K-Kamera eine HD-Kamera.
Der Kunde ist das Moiré los, doch die Auflösung ist auch dahin. Merkt ja keiner.

Okay, so langsam könnte man den Thread eigentlich in "was bedeutet 'digital' wirklich?" umbenennen ...

Werner_B. (Beitrag #56) schrieb:

Digital: wertediskret und zeitdiskret (Beispiele: PCM, DSD)

Hier ist mir weiterhin nicht klar, auf welche in der Praxis anzutreffende Signalart das zutreffen soll. Ist das als zwar präzise, jedoch ausschließlich theoretische mathematische Beschreibung zu verstehen oder als idealisierte Bezeichnung für Basisbandsignale mit digitalem Inhalt? Im ersten Fall wäre logisch schlusszufolgern, dass es überhaupt keine werte- oder zeitdiskreten Signale gibt.
Im zweiten Fall passt für mich zwar natürlich deine Definition mit der Wert- und Zeitdiskretion, doch stellt sich wie bereits ausgeführt eben die Frage, warum man diese Idealisierung modulierten Breitbandsignalen mit ebenfalls digitalem Inhalt nicht zubilligt und diese dann "analog" nennt. Dies losgelöst von unserer PCM/PAM/Class D - Diskussion.

Im Wikipedia-Artikel zum Thema "Digitalsignal", dessen Abschnitt "Abgrenzung zu anderen wertediskreten Signalen" sich übrigens schon verdächtig wie Erkenntnisse aus dieser Diskussion hier liest, heißt es weiter oben:

"Ein digitales Signal ist weniger anfällig für Störungen bei der Übertragung, da die Signalpegel mit einer gewissen Toleranz immer noch dem korrekten Wert zugeordnet werden können. Jedes Signal wird bei der Übertragung immer durch Rauschen überlagert bzw. gestört. Wird das verrauschte Signal wieder digitalisiert, so verschwinden diese Störungen durch die Quantisierung wieder. Solange die Störungen nicht zu groß sind, erhält man so das ursprüngliche Signal wieder. "

Man "digitalisiert" also ein Signal, dessen Inhalt schon die ganze Zeit digital war und der Clou mit den leicht zu beseitigenden Störungen genau in dieser Tatsache besteht. Auch wenn sich dieses "digitalisiert" auf die physisch "analoge Hülle" der digitalen Daten bezieht, ist das für mich sprachlich irreführend, da das Wort so klingt als fände eine erstmalige Abtastung und Wertezuweisung eines reinrassig analogen Inhalts (etwa Audio) statt.

little-endian (Beitrag #55) schrieb:

Dazu zählen auch ungeradzahlige und nicht korrelierte Artefakte, dahingehend ist das menschliche Gehör recht empfindlich. Deshalb müssen die zwingend ausgefiltert werden. Ohne das Filter wäre das Originalsignal nicht wieder hergestellt, sondern genau um diese Artefakte angereichert.

Im Audioumfeld müsste es hier um das "Antiimaging"-Filter handeln. Leider herrscht auch hier oft sprachliche Verwirrung und man liest etwas von "Antialiasing". Soweit mir bekannt, gilt jedoch:

Antialiasing: Filterung vor A/D-Wandlungen, um zu vermeiden, dass Frequenzen oberhalb der Nyquistfrequenz als niedrigere ins Nutzband zurückgespiegelt werden.

Antiimaging: Filterung nach D/A-Wandlungen, um zu vermeiden, dass neue höhere Frequenzen durch steile, mehr oder weniger diskrete Sprünge im Signalverlauf entstehen, die im Original so nie enthalten waren. Beim Bild wäre das das typisch "pixelige" Aussehen bei niedriger Auflösung. Idealerweise würde ein solches Bild mit sinkender Anzahl an Abtastwerten lediglich unschärfer, wiese jedoch keine harte Pixelkanten auf.

Heute übliche pixelbasierte Bildschirme funktionieren auch nur deshalb so gut, weil unsere Augen und sonstige optische Unzulänglichkeiten auf dem Signalweg diese Tiefpassfilterung übernehmen. Aus theoretischer Sicht ist die Rekonstruktion zumindest ab Bildschirm jedoch als unvollständig anzusehen.

little-endian (Beitrag #55) schrieb:

In vielen Fotokameras wird in jüngerer Zeit der Tiefpassfilter vor dem Sensor weggelassen. Das führt bisweilen zu Artefakten, die man Moiré nennt.

Was ich aus Sicht der Signaltheorie für klar falsch halte, da hohe Frequenzanteile ja theoretisch unbegrenzt als Aliasing ins Nutzband streuen können und es je nach optischem Auflösungsvermögen in der Praxis auch tun. Ironischerweise sorgt Aliasing für viele auf den ersten Blick für einen erhöhten Schärfeeindruck, obwohl diese vermeintliche Auflösung nicht "echt" ist.

Ergänzen will ich an dieser Stelle noch, dass Moiré nur die auffälligste Ausprägung von Aliasing ist, denn generell entsteht ein seltsam überschärfter Eindruck und insbesondere feine Strukturen wie Verästelungen sehen kritzelig aus und Treppen zeigen die berühmten Stufen*.

* interessant ist hier, dass die Stufen sowohl durch fehlendes Antiimaging (Postfilter) in Verbindung mit geringer Pixelauflösung sichtbar werden können, als eben auch durch fehlendes Antialiasing (Prefilter), obwohl die Ursachen ja gänzlich verschieden sind.

little-endian (Beitrag #55) schrieb:

Das ist der Preis dafür, um das letzte Quentchen Auflösung herauszukitzeln und die letzte "Reserve" an Auflösung dafür zu opfern.

Was ungefähr so wäre, wie wenn man im Audiobereich das Tiefpassfilter bei der Aufnahme weglassen würde, diese dann komplett mit metallisch klingendem Aliasing verseuchen würde, dann aber wirbt "hey, hört her, dafür habt ihr auch einen Tick mehr echte Audiobandbreite gewonnen". Ja super.

Werner_B. (Beitrag #56) schrieb:

**) Die Bezeichnung "Vollformat" lehne ich generell ab, weil sie nur dummes Marketinggeblubber ist. Ist etwa MIttelformat dann das vollere Format, und Grossformat das vollste Format? Die mangelnde Sprachfähigkeit bringt mangelnde Denkfähigkeit zum Ausdruck.

Das erinnert sprachlich an die "stets vollste Zufriedenheit", auch so eine Stilblüte.

little-endian (Beitrag #55) schrieb:

Ich gehe davon aus, dass Moiré in bildgebenden Verfahren für die Mehrheit subjektiv nicht so kritisch ist wie Artefakte im Audiobereich.

Nicht anders ist es zu erklären, dass im Bildbereich oft ein Programm mieser skaliert als das andere. Ringing hier, Aliasing da, absolut grausam. Unter Android gibt es exakt eine einzige Anwendung, die das vernünftig hinbekommt und den passenden Namen "AA Viewer" trägt.

little-endian (Beitrag #55) schrieb:

Ansonsten habe ich jetzt erstmal wieder genügend Gehirnjogging betrieben - für diese Art Gehirnjogging werde ich nicht bezahlt.

Gewonnene Erkenntnisse, wie wir sie hier sammeln, machen doch mitunter den auch von MasterCard nicht mehr abgedeckten Teil des Daseins aus und lassen sich nicht kaufen.

AusdemOff (Beitrag #57) schrieb:

Moiré wird auch in bildgebenden Systemen als äußerst kritisch und störend angesehen. Es gibt aber, wie überall, eine gewisse Klientel, auch unter den Profis, die will eine gewisse Fehlentwicklung einfach nicht wahr haben.

Wohl genauso wie beim überbordenenden Nachbearbeitungsirrsinn mit hochgezogenen Kontrasten und knallenden Farben. Dazu dann bitte das bekloppte Orange&Teal Colorgrading und fertig ist der kollektive Schwachsinn. Ich kriege jedesmal die Krise, wenn ich schon manche Filmplakate in genau diesem Look sehe (Blade Runner 2049 & Co.).

AusdemOff (Beitrag #57) schrieb:

Tag für Tag kann man Moiré im TV betrachten.

Wie oben beschrieben ja nicht nur Moiré, sondern auch "wunderbar" abgestufte Torlinien. Sky etwa kriegt es ja bei ihren HD-Sendern bis heute nicht hin, ihr mutmaßlich in UHD gedrehtes Zeug ohne Aliasing gescheit auf auf 1080i runterzuskalieren. Dazu kommen oft traurigste Bitraten ...

Leider gibt es auch einige Blu-ray Master, die sichtbares Aliasing aufweisen. Umgekehrt kann man die fehlende Filterung vieler Tools aber auch als indirekten Auflösungsnachweis verwenden - wenn auch ohne diese kaum oder kein Aliasing auftritt, kann die effektive Auflösung von Vorlagen mit nominell höherer Pixelauflösung so hoch nämlich nicht gewesen sein. Doch auch dafür interessiert sich in der breiten Masse ja bekanntlich niemand.

Maximal 500 EUR für den Fernseher, aber zwingend bitte in UHD aka "4K" mit HDR und HDMI 2.1. Ob das das Gesehene je nach Vorlage, Größe, Betrachtungsabstand und Visus überhaupt über 2K-Niveau liegt, das Ding in Sachen Maximalhelligkeit überhaupt wirklich hohe Dynamikumfänge weit über SDR darstellen kann - völlig wurscht, solange UHD/HDR mal irgendwo kurz im Display angezeigt wird und am neuen AVR das Dolby Digital TrueHD Atmos / DTS-X Super Bla bla 21.2 Logo prangt.

little-endian (Beitrag #58) schrieb:

little-endian (Beitrag #55) schrieb: **) Die Bezeichnung "Vollformat" lehne ich generell ab, weil sie nur dummes Marketinggeblubber ist. Ist etwa MIttelformat dann das vollere Format, und Grossformat das vollste Format? Das erinnert sprachlich an die "stets vollste Zufriedenheit", auch so eine Stilblüte.

Auch richtiges Zitieren scheint eine sehr anspruchsvolle Tätigkeit zu sein : Das Zitat stammt weder von @little-endian, noch aus Beitrag #55, sondern von mir, und aus Beitrag #56.

Gruss, Werner B.