Alte Digitalkamera und neue CF-Karte

[computerchris]

Hallo zusammen,

meine Mutter hat seit vielen Jahren eine Digitalkamera aus der Pentax Optio-Serie (von Mitte der 2000er Jahre) und ist damit auch bis heute zufrieden (die Auflösung ist natürlich für heutige Verhältnisse eher mager, die Kamera macht aber immer noch bessere Bilder als aktuelle Einsteiger-Handys).

Bislang wurden für die Kamera verschiedene Compact Flash-Karten mit 64 oder 256 MB verwendet, wie sie damals üblich waren. Neue CF-Karten mit diesen Kapazitäten gibt es im normalen Handel ja schon seit vielen Jahren nicht mehr zu Kaufen (außer evtl. ein paar Industrial-Karten bei einigen Händlern zu relativ hohen Preisen), zumal diese kleinen Karten vom Speicherplatz her auch nicht gerade großzügig bemessen sind.

Neulich hatte ich gesehen, daß Transcend (im Gegensatz zu den üblichen anderen Herstellern von Speicherkarten) auch heute noch relativ "kleine" CF-Karten ab 1 GB aufwärts für den regulären Consumer-Bereich herstellt und daher eine solche Karte (mit 1 GB) bei einem bekannten Online-Händler gekauft.

Erfreulich: Die alte Pentax-Kamera akzeptiert die 1 GB-Karte! Sie kann Bilder darauf speichern und auch von dort aus lesen.

Was mich wundert: Die Geschwindigkeit der Kamera beim Schreiben und Lesen ist sehr unterschiedlich: Sind nur wenige Bilder auf der Karte drauf, ist die Kamera sehr schnell. Sind viele Bilder drauf, wird die Kamera spürbar langsamer, allerdings offenbar in Abhängigkeit davon, wo auf die Karte die Bilder abgelegt sind.

Das heißt: Beim Durchblättern einer vollen Karte ist die Kamera bei den ersten paar Bildern superschnell und wird dann schrittweise langsamer. Bei den "letzten" Bildern ist sie dann schon deutlich langsamer (aber noch benutzbar). Ist sie "einmal durch" und wieder bei den ersten Bildern angekommen ist das Durchblättern wieder superschnell.

Selbst wenn ich dann "von vorne her" die meisten Bilder lösche, bleibt sie beim Durchblättern der verbliebenen letzten Bilder weiterhin langsamer.

Es sieht für mich so aus, als wäre die Geschwindigkeit der Kamera beim Zugriff auf die Karte z.B. bei Sektor 10 am höchsten, bei Sektor 10.000 etwas langsamer und bei Sektor 1.000.000 deutlich langsamer. [Hinweis: Ich hatte die Karte mehrfach (fast) komplett beschrieben und dann wieder gelöscht, sodaß ich davon ausgehe, daß die "schnellen" Bilder tatsächlich auf "niedrigen" Sektoren gespeichert sind und die "langsamen" Bilder auf "hohen" Sektoren.]

Meine Frage: Müßte bei Flash-Speichern die Zugriffgeschwindigkeit nicht immer gleich sein, egal wo auf dem Datenträger die Daten gespeichert sind? Liegt der hier geschilderte Geschwindigkeits-Effekt eher an der Speicherkarte oder eher an der Kamera?

Was mich wundert: Das Tool Chkdsk gibt bei seiner Analyse unter anderem folgenden Hinweis: "Volume TRANSCEND erstellt 19.07.2003 08:00". Die Karte ist aber wie gesagt ganz neu gekauft! Ist das einfach irgendein überholter Standardwert, der vom Hersteller auf alle Karten so aufgespielt wird oder stimmt mit der Karte etwas nicht?

Viele Grüße
computerchris

 

[chris_2401]

teste die karte mal mit h2testw.
das tool schreibt dir die karte einmal komplett voll und liest dann alles wieder ein um die karte zu testen.
ich glaube kaum, dass die karte unterschiedlich schnell "vorne" und "hinten" ist. das wird eher ein cache-problem der kamera sein. alte kameras sind einfach für heutige verhältnisse super langsam.

 

[gymfan]

Ich hatte die Karte mehrfach (fast) komplett beschrieben und dann wieder gelöscht, sodaß ich davon ausgehe, daß die "schnellen" Bilder tatsächlich auf "niedrigen" Sektoren gespeichert sind und die "langsamen" Bilder auf "hohen" Sektoren.

Ich gehe mal davon aus, dass Transcend auch bei CF-Karten ein entsprechendes Mapping nutzt und Du damit nach dem Löschen allenfalls zufällig die selben phys. Speicherzellen mit den selben logischen Sektoren verknüpft sind.

Meine Frage: Müßte bei Flash-Speichern die Zugriffgeschwindigkeit nicht immer gleich sein, egal wo auf dem Datenträger die Daten gespeichert sind? Liegt der hier geschilderte Geschwindigkeits-Effekt eher an der Speicherkarte oder eher an der Kamera?

Das Lesen sollte immer ansatzweiese gleich schnell sein. Bei meinen uralten CF-Karten (512MB bis 4GB) ist das jedenfalls der Fall.

Das sieht man auch schön, wenn man z.B. mit
https://hddscan.com/
einen Read-Test macht und sich danach den Report anschaut. Das geht auch mit USB-Kartenleser und CF-Karte.

Was mich wundert: Das Tool Chkdsk gibt bei seiner Analyse unter anderem folgenden Hinweis: "Volume TRANSCEND erstellt 19.07.2003 08:00".

Warum sollte Transcend seine Produktionsstraße ändern? Da steht niemand, der die Karten manuell mit Windows formatiert. Es werden einfach ein paar Sektoren mit dem Image des Dateisystems geschrieben und fertig sind sie.

Ich frage mich eher, warum Du die Karte nicht in der Kamera formatiert hast. Das war schon vor 18 Jahren das normale und vom Kamerahersteller vorgeschlagene Vorgehen.

Der Rest dürfte eher ein Problem in der Kamera sein. Auch das lässt sich aber einfach testen, indem Du die Bilder per Kartenleser am PC von der Karte kopierst.

 

[Pitt_G.]

Gabs nicht cf Karten wo mini hdds verbaut waren

 

[chris_2401]

Gabs nicht cf Karten wo mini hdds verbaut waren

die nannten sich microdrive.

 

[computerchris]

teste die karte mal mit h2testw.
das tool schreibt dir die karte einmal komplett voll und liest dann alles wieder ein um die karte zu testen.
ich glaube kaum, dass die karte unterschiedlich schnell "vorne" und "hinten" ist. das wird eher ein cache-problem der kamera sein. alte kameras sind einfach für heutige verhältnisse super langsam.

Danke für Eure Antworten!

Ich habe die Karte mal mit h2testw getestet:

• Schreiben: 5,7 MByte/s
• Prüfen: 21,7 MByte/s

Die Werte schwankten ganz leicht um ca. 0,1 - 0,2 MByte/s, das dürfte vernachlässigbar sein. Transcend gibt für die Karte eine max. Geschwindigkeit von bis 20 MB/s beim Schreiben und bis zu 50 MB/s beim Lesen an, da sind die obigen Ergebnisse aber schon noch ein gutes Stück entfernt. Die Tests erfolgten mit einem internen Multi-Card-Reader meines PCs.

Zur Idee mit dem Cache-Problem: Müßte die Kamera dann bei den "langsamen" Bildern nicht schneller werden, wenn ich die "schnellen" Bilder lösche (sodaß nur noch diejenigen Bilder auf der Kamera verbleiben, bei denen die Kamera langsam reagierte und auch weiterhin langsam reagiert)?

Ich gehe mal davon aus, dass Transcend auch bei CF-Karten ein entsprechendes Mapping nutzt und Du damit nach dem Löschen allenfalls zufällig die selben phys. Speicherzellen mit den selben logischen Sektoren verknüpft sind.

Daß Flashspeicher die Daten verteilen, damit die Speicherzellen möglichst gleichmäßig genutzt werden, ist mir klar. Diese Verteilung ist für die Kamera oder Tools wie HxD aber nicht sichtbar? Wenn also Bild 1 ab Sektor 1.000 gespeichert ist und Bild 2 direkt auf den darauf folgenden Sektoren, dann können die Daten für beide Bilder physikalisch dennoch bunt auf der Karte verteilt sein?

Durch das fortlaufende Beschreiben der Karte gehe ich davon aus, daß zumindest die (logischen) Sektoren mehr oder weniger aufsteigend beschreiben wurden. Also die ersten Bilder auf den niedrigen Sektoren liegen und die letzten Bilder auf den ganz hohen Sektoren. Die Kamera muß diese Sektoren dann ja ansprechen / verwalten: Evtl. tut sich die Kamera einfach damit schwer, die "hohen" Sektoren anzusprechen (die früheren, kleineren Karten haben ja gar nicht so viele)? Aber warum?

Warum sollte Transcend seine Produktionsstraße ändern? Da steht niemand, der die Karten manuell mit Windows formatiert. Es werden einfach ein paar Sektoren mit dem Image des Dateisystems geschrieben und fertig sind sie.

Nun ja, ich hätte vermutet, daß entweder gar kein Datum hinterlegt wird oder daß die hierfür verwendete Technik die zum jeweiligen Zeitpunkt aktuelle Uhrzeit nutzt (bei anderen Speichermedien habe ich auch entweder kein Datum oder eines, das zum vermuteten Herstellungsdatum passen könnte). Ist das Datum überhaupt auf dem Laufwerk gespeichert oder im Controller?

Ich frage mich eher, warum Du die Karte nicht in der Kamera formatiert hast. Das war schon vor 18 Jahren das normale und vom Kamerahersteller vorgeschlagene Vorgehen.

Wenn die Karte schon vom Hersteller formatiert ist und noch nicht in anderen Geräten genutzt wurde: Kann das Formatieren in der Kamera dann tatsächlich noch positive Effekte haben?

Bei dem von mir geschilderten Geschwindigkeits-Problem wird es ja vermutlich nichts bringen?

Viele Grüße
computerchris

 

[Pitt_G.]

@computerchris und der Treiber ist drauf? Mit dem Transcend Reader
https://cdn.transcend-info.com/file...scend_XPVistaWin7_v9.0467.6361.1500_Setup.rar

 

[gymfan]

Die Tests erfolgten mit einem internen Multi-Card-Reader meines PCs.

Der wie angebunden ist? Vermutlich (außer Du weisst, dass es anders ist) wird der nur per USB2 angebunden sein. Das gilt oft auch, wenn der gesamte Einschub imt Kartenleser und USB-Ports mit USB3 am Mainboard angeschlossen ist.

Transcend gibt für die Kartenserie (mit 1-32GB) "bis zu" 20 MB/s Schreibgeschwindigkeit an. Du hast die kleinste 1GB Variante mit den wenigstens MLC-Chips. Dazu dann der vermutete USB2-Reader, der oft auch nicht optimal mit USB2 umgeht und die 20 MB/s Lesegeschwindigkeit sind für mich ok.

Zur Idee mit dem Cache-Problem: Müßte die Kamera dann bei den "langsamen" Bildern nicht schneller werden, wenn ich die "schnellen" Bilder lösche (sodaß nur noch diejenigen Bilder auf der Kamera verbleiben, bei denen die Kamera langsam reagierte und auch weiterhin langsam reagiert)?

Welche eigenwilligen Ideen der Entwickler der Firmware verfolgt hat, wird er heute wohl selber nicht mehr wissen.

Aber von der Theorie ja: Bilder löschen, Karte neu einsetzen und die Kamera könnte die (nun) ersten Bilder im Verzeichnis cachen. Sie könte auch genauso gut die ersten Bilder cachen, auf die nach dem Einschalten zugegriffen wird. Alles reine Theorie die Du allenfalls durch weitere Karten und lange Testreihen belegen könntest.

Wenn also Bild 1 ab Sektor 1.000 gespeichert ist und Bild 2 direkt auf den darauf folgenden Sektoren, dann können die Daten für beide Bilder physikalisch dennoch bunt auf der Karte verteilt sein?

Ja. Einfaches Beispiel, wenn auch eher von modernen TLC/QLC SSDs wie von einer MLC Speicherkarte:
der PC schreibt seine Daten in die logischen Blöcke 1-1000, welche im SLC Cache der SSD landen. Irgendwann verschiebt die SSD die Daten in den QLC Speicher, der PC weiss davon aber natürlich nichts. Also muss die SSD in Zukunft die Daten aus den QLC-Blöcken als logeische Sektoren 1-1000 nutzen und der SLC Cache wird danach für die nächsten Sektoren genutzt, welche der PC schreiben möchte.

Wenn nun aus irgendwelchen, nicht nachvollziehbaren Gründen, gewisse Speicherbereiche durch den Controller der Kamera langsamer auslesbar sind wie andere, könnte es zu Geschwindigkeitunterschieden kommen. Diese lassen sich niemals am PC nachvollziehen. Obwohl alle USB-Kartenleser für CF nichts anderes wie IDE zu USB Wandler sind, reagieren nicht baugleiche Modelle anders.

Evtl. tut sich die Kamera einfach damit schwer, die "hohen" Sektoren anzusprechen (die früheren, kleineren Karten haben ja gar nicht so viele)? Aber warum?

Wer weiss, welche (4-Bit?) CPU aus den vorigen Jahrtausend dort verbaut ist. Es gibt/gab nicht ohne Grund Testseiten, in denen dutzende von Speicherkarten mit noch mehr Kameras auf Performance getestet wurden. Dabei gab es immer wieder unerklärliche Ausreißer in Sachen Performance.

Ist das Datum überhaupt auf dem Laufwerk gespeichert oder im Controller?

Das steht irgendwo im Dateisystem oder der Partitionstabelle.

Meine Karte gibt z.B. aus:
"Volume NIKON D4 erstellt 01.04.2012 11:06"
Nach diesem Datum dürfte die historisch kleine 4GB Karte von mir nur noch als Ersatzkarte mitgenommenn worden sein.

Die länger genutzen 8GB Karte gibt
"Volume NIKON D700 erstellt 03.05.2016 22:04"
aus und eine 1GB Karte aus Canon-Zeiten
"Volume EOS_DIGITAL erstellt 15.10.2008 23:24"

Die Karten wurde alle vor der letzten Nutzung in der entsprechenden Kamera formatiert.

Wenn die Karte schon vom Hersteller formatiert ist und noch nicht in anderen Geräten genutzt wurde: Kann das Formatieren in der Kamera dann tatsächlich noch positive Effekte haben?

Man ist sich niemals sicher, wie die Kamera das Dateisysstem anspricht. Es soll zwar kompatibel zu FAT16/32 sein (oder exFAT bei neuen Kameras), ob aber die Implementierung in der Kamera korrekt ist, weiss niemand. ich gehe nur davon aus, dass die Fomratierung und Nutzung (schreiben/lesen) in der Kamera zusammen passen wird.

Warum löscht z.B. meine Nikon D4 bei neu eingelegten CF-Karten das "Removable Media Bit", womit die Karte danach am PC nicht mehr in jedem Kartenleser als Wechselmedium erkannt werden? Was macht die Kamera noch alles? Kann jede beliebige andere Kamera mit einer solchen CF-Karte ohne Neuformatierung in der Kamera korrekt umgehen?

Zusätzlich wollte ich mir den Zeitaufwand und die Nutzung des Flash-Speichers für das Löschen der gesamten Bilder auf der Karte sparen. Wenn die Kamera beim Löchen nichts cached (was sie nicht darf, da Dudie Karte danach sofort entnehmen könntest), wenn muss sie nach jeden Löschen die FAT auf der Karte aktualisieren. Ram-Cache hatten die Karten in der Regel auch nicht.

Bei ein paar Bildern ist das sicher egal, bei ein paar 100k je Kamera (und nur 3-4 Karten) u.U. nicht mehr.

Daher formatiere ich die Karten einfach in Kamera nach dem Übertragen der Bilder auf den PC/Laptop und der anschließenden Datensicherung.

Bei dem von mir geschilderten Geschwindigkeits-Problem wird es ja vermutlich nichts bringen?

Der Test dauert zwei Minuten, selbst wenn er nichts bringen sollte.

 

[computerchris]

Der wie angebunden ist? Vermutlich (außer Du weisst, dass es anders ist) wird der nur per USB2 angebunden sein. Das gilt oft auch, wenn der gesamte Einschub imt Kartenleser und USB-Ports mit USB3 am Mainboard angeschlossen ist.

Ja, ich gehe auch von USB 2.0 aus.

Ja. Einfaches Beispiel, wenn auch eher von modernen TLC/QLC SSDs wie von einer MLC Speicherkarte:
der PC schreibt seine Daten in die logischen Blöcke 1-1000, welche im SLC Cache der SSD landen. Irgendwann verschiebt die SSD die Daten in den QLC Speicher, der PC weiss davon aber natürlich nichts. Also muss die SSD in Zukunft die Daten aus den QLC-Blöcken als logeische Sektoren 1-1000 nutzen und der SLC Cache wird danach für die nächsten Sektoren genutzt, welche der PC schreiben möchte.

Ich kann also selbst mit Tools wie HxD nicht sehen, welche Daten in den Flash-Speichern wirklich "nebeneinander" sind und auch keine defekten Sektoren auf der Karte erkennen, weil ich immer nur das logsiche Laufwerk sehe, welches mir der Controller der Karte quasi "vorgaukelt" und nicht das eigentliche physische Laufwerk?

Aber von der Theorie ja: Bilder löschen, Karte neu einsetzen und die Kamera könnte die (nun) ersten Bilder im Verzeichnis cachen. Sie könte auch genauso gut die ersten Bilder cachen, auf die nach dem Einschalten zugegriffen wird. Alles reine Theorie die Du allenfalls durch weitere Karten und lange Testreihen belegen könntest.

Ich habe noch ein paar Tests gemacht: Die Zugriffsgeschwindigkeit ist bei Bildern, die (von den logischen Sektoren her gesehen) "vorne" auf der Karte liegen, immer schneller gewesen, als bei denen, die "hinten" liegen. Auch wenn ich die "vorderen" Bilder lösche. Und auch, wenn Bilder durcheinander gespeichert werden (dann wechseln sich beim "Durchblättern" eben schnelle und langsame Bilder ab).

Ich vermute, daß da nun zwei Effekte zum Tragen kommen:

1.) Bei den "schnellen" Bildern ist das Durchblättern schneller als bei den alten CF-Karten, da die neue Karte eben eine 133x-Karte ist und die alten Karten noch deutlich langsamer waren. Gerade hierdurch wird der Geschwindigkeitsunterschied zu den "langsamen" Bildern aber besonders auffällig.

2.) Durch die "Größe" der Karte (1 GB im Vergleich zu den früheren 64 oder 256 MB-Karten) muß die Kamera mit mehr Sektoren auf der Karte arbeiten, was sie bei den "hinteren Bildern" wiederum ausbremst. Wobei es interessant wäre, ob die Kamera ein Problem mit der größeren Zahl an Sektoren an sich hat oder mit dem länger gewordenen "Inhaltsverzeichnis", wenn nun mehr Bilder zu verwalten sind als bei einer kleineren Karte (daß der Effekt auch dann auftritt, wenn die "vorderen" Bilder gelöscht werden, könnte evtl. eher für ersteres sprechen?).

Bei den Tests habe ich auch verschiedene Formatierungen ausprobiert:

• Die "serienmäßige" Formatierung von Transcend
• Die Formatierung mit der Kamera
• Die Formatierung mit dem PC

Der von mir geschilderte Effekt ist vom Grundsatz her in allen Fällen vorhanden. Unterschiede im Verhalten zwischen den verschiedenen Formatierungsarten gab es höchstens im "gefühlt"-Bereich, waren aber nicht wirklich meßbar.

Interessant: Die Kamera hat alle Formatierungen akzeptiert und konnte immer lesen + speichern. Einzige Ausnahme: Bei der Formatierung am PC kam die Kamera mit einer "Größe der Zuordnungseinheiten" von 16 bzw. 32 kBytes zurecht, mit 64 kBytes aber überhaupt nicht.

Vielleicht kann ich mal testen, wie die Kamera sich mit einer noch größeren 2 GB Speicherkarte verhält. Also ob das Phänomen mit "schnellen" und "langsamen" Bildern dort noch extremer wird (weil auf eine solche Karte ja noch mehr Bilder draufpassen) und ob sie auf einer solchen Karte überhaupt noch lesen und speichern kann.

Tests mit 4 GB werde ich wohl bleiben lassen können, weil dafür müßte die Kamera doch mit 64 kBytes-Zuordnungseinheiten umgehen können, was (s.o.) ja offenbar nicht der Fall ist.

Viele Grüße
computerchris

 

[gymfan]

Ich kann also selbst mit Tools wie HxD nicht sehen, welche Daten in den Flash-Speichern wirklich "nebeneinander" sind und auch keine defekten Sektoren auf der Karte erkennen, weil ich immer nur das logsiche Laufwerk sehe, welches mir der Controller der Karte quasi "vorgaukelt" und nicht das eigentliche physische Laufwerk?

So ist es, und zwar sowohl bei Flash-Laufwerkten wie auch bei HDDs. Selbst eine klassische CMR-HDD hat Reservesektoren, die bei Nutzung logisch die Nummer eines defekten Sektors übernehmen. Nur dass man es dort hört und an den Zugriffszeiten merkt. Und da solche Sektoren eher selten vorkommen, sind Controller-Reparaturen von HDDs mit baugleichen Controllern oft erfolgreich.

SMR HDDs dürften, so lange die Daten im CMR-Cache liegen und noch nicht von der Firmware umkopiert wurden, ähnlich zu betrachten sein wie Flash-Laufwerke.

Der einzige, der die physikalischen Speicherzellen eines Flash-Speichers auslesen könnte, wäre der Laufwerkshersteller, der u.U. an der Firmware vorbei direkt auf die Speicherinhalte zugreifen kann. Oder ein Geheimdienst/der Hersteller der Flash-Chips, der die Flash-Zellen ohne den Controller direkt ausliest.

1.) Bei den "schnellen" Bildern ist das Durchblättern schneller als bei den alten CF-Karten, da die neue Karte eben eine 133x-Karte ist und die alten Karten noch deutlich langsamer waren. Gerade hierdurch wird der Geschwindigkeitsunterschied zu den "langsamen" Bildern aber besonders auffällig.

Auch ohne die Kamera zu kennen: wenn ihr bisher mit 64-256MB Karten ausgekommen seit, dann können die Bilder/Dateien nicht wirklich groß sein. Schon die Bilder meiner EOS 10D waren als JPG ca. 2,5 MB groß, was gerade mal 100 Bilder auf einer 256MB Karte ergeben hätte.

Ob man damit überhaupt den Unterschied in der Lesegeschwindigkeit der Speicherkarte bemerkt, wenn die Kamera die Bilder einzeln liest?

Die Therorie mit der Größe des Inhaltsverzeichnisses klingt für mich schon eher plausibel.

daß der Effekt auch dann auftritt, wenn die "vorderen" Bilder gelöscht werden, könnte evtl. eher für ersteres sprechen?

Ohne tiefer in FAT16 einzutauchen bleibt das für mich Theorie. Wird die komplette FAT neu geschrieben, wenn ein Bild gelöscht wird oder wird der Eintrag nur als "ungültig/gelöscht" markiert? Falls die Einträge nicht gelöscht werden könnte man die Einträge der späteren Bilder mal "nach vorne" in der FAT verschieben (und passend korrigieren, sie enthalten einen Offset zum Dateiinhalt).

Tests mit 4 GB werde ich wohl bleiben lassen können, weil dafür müßte die Kamera doch mit 64 kBytes-Zuordnungseinheiten umgehen können, was (s.o.) ja offenbar nicht der Fall ist.

Im Handbuch der Kamera sollte stehen, ob die Kamera mit FAT32 (oder mit Karten >= 4GB) umgehen kann. FAT16 mit 64 K Sektoren wurde erst später eingeführt.

 

[ohmsl]

Wenn die Beschaffung der CF Karten schwierig ist, könntest du es auch mit einem CF SD Adapter TYP I in der Kamera probieren. SD Karten mit kleiner Kapazität sollten doch leichter zu finden sein.