Alles über Kamera-Sensoren

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Typische Dateiformate von den verschiedenen Digitalkameras

"Mega-Pixel" Dateiformat Bezeichnung "echte" Pixel *)
  320 x 240 QVGA  
  640 x 480 VGA  
  848 x 480 WVGA (16:9)  
  240 x 576  **) VHS-"Qualität"  
(0,4 MP) 720 x 576  **) (höchste DVD-Q.)  
0,8 1024 x 768 XGA  
(0,9 MP) 1280 x 720 HD-TV (720p)  
(1,0 MP) 1280 x 800 (16:10)  
(1,0 MP) 1366 x 768 WXGA (16:9)  
1,3 1280 x 960 SXGA  
2 1600 x 1200 UXGA  
(2,0 MP) 1920 x 1080 Voll HD-TV  
3 2048 x 1536 EXGA 1638 x 1229
4 2272 x 1704 - 1818 x 1363
5 2560 x 1920 - 2048 x 1536
6 2848 x 2136 - 2278 x 1709
7 3072 x 2304 - 2458 x 1843
8 3264 x 2448 - 2611 x 1958
(8) 3456 x 2304 (3:2 Format)  
9 3488 x 2616 - 2790 x 2093
10 3648 x 2736 - 2918 x 2189
(10) 3872 x 2592 (3:2 Format)  
12 4000 x 3000 - 3200 x 2400
(12) 4288 x 2848 (3:2 Format)  
14 4320 x 3240   3456 x 2592
       
16,7 4608 x 3456   3686 x 2765
(16,7) 4992 x 3328 (3:2 Forma)  
       
       
(21) 5616 x 3744 (3:2 Forma)  
 
*)  Max. 80% der Pixel einer Digitalkamera (Erklärung s.u.)

**) PAL-TV arbeitet grundsätzlich mit 576 Zeilen. In der Breite gibt es 240 bzw. max. 720 "Pixel". Um ein 4:3 Bild zu erreichen, werden sie so weit auseinander gezogen, dass sie 768 quadratischen Pixel entsprechen. Bei 16:9 Sendungen werden sie noch weiter auseinander gezogen, so dass sie 1024 Pixel entsprechen.


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Wie entstehen die "Pixel"?

Wer sich jetzt wundert, warum im Folgenden eine 2 MP-Kamera beschrieben wird, dem sei gesagt, dass zum Startzeitpunkt dieser Website die Canon SLR D30 nur 3,1 MP hatte und stolze 6500.- DM kostete.
Aber es gibt auch einen anderen Grund: Noch heute reduziere ich die meisten meiner Fotos nach der Bearbeitung auf 2MP (1600 x 1200 Pixel). →Begründung 

__________________________

Üblicherweise liefert z.B. eine 2 MP-Kamera Bilddateien von 1600 x 1200 Pixel. Das sind 1.920.000 Pixel. Das Wort "Pixel" setzt sich übrigens aus den Begriffen "Picture" und "Element" (= Bildpunkt) zusammen.
Das heißt aber nicht, dass die 1.920.000 lichtempfindliche Zellen des Kamera-Sensors die gleiche Zahl "Pixel" liefern. Die Zellen können nämlich jeweils nur eine Farbe erkennen. Deshalb muss immer aus vier benachbarten Zellen ein "Pixel" berechnet werden. Das ergibt dann zwar am Ende die ca. 2 Mio. Pixel, aber naturgemäß ist die Schärfe nicht die gleiche wie bei einem mit 1600 x 1200 "echten" Pixel eingescannten Bild.
Übrigens entfallen auf je eine blaue und rote Zelle zwei grüne, um die Lichtempfindlichkeit zu erhöhen. Diese Anordnung wird nach dem Kodak-Mitarbeiter Dr. B. Bayer benannt, der sie 1976 entwickelt hat.

Fällt z.B. ein dünner roter Lichtstrahl auf eine rot-empfindliche Zelle, so entsteht nicht etwa ein rotes Pixel. An den vier Eckpunkten der betreffenden Zelle wird aus den jeweils benachbarten Zellen die Farbe eines Pixels berechnet. Das ist aber jeweils ein abgeschwächtes Rot, da drei von vier Nachbarzellen nicht beleuchtet wurden. Es ergeben sich folglich vier rötliche Pixel.

Würde aber ein blauer Lichtstrahl auf die rote Zelle fallen, dann würde er gar nicht bemerkt!

Deshalb werden in Digitalkameras bewusst (geringfügig) "unscharfe" Objektive eingebaut. Dadurch wird der blaue Lichtstrahl etwas breiter und trifft in unserem Beispiel nicht nur auf die rote sondern auch auf die umgebenden blauen Zellen und wird dadurch bemerkt.

Welchen Effekt das auf die Darstellung einer weißen oder schwarzen Linie (die ja Anteile aller Farben haben.) haben kann, wird an dem folgenden Beispiel deutlich. Links die vier Testbildchen, aufgenommen mit einem auf die Zellengröße abgestimmten Objektiv, rechts mit einem "zu scharfen". (Quelle: computerfoto)

Der gleiche Effekt zeigt sich übrigens manchmal auch bei den zusammenlaufenden Linien des ISO-Testbildes bei RAW-Bildern, da dann die kamerainternen Algorithmen nicht aktiv sind und "zu scharfe" Fotos nicht verhindert werden.

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Was sind "echte" Pixel

Die Ermittlung der tatsächlichen Auflösung von Digitalkameras (→ Grafik) zeigt, dass bei älteren Kameras nur ca. 70% der theoretisch möglichen "Zeilen/Bildhöhe" erreicht wurden. Aber mehr als ca. 80% sind aus physikalischen Gründen nicht möglich.
Aus allen diesen Überlegungen ergibt sich, dass z.B. eine gute 12 MP-Kamera (4000 x 3000) maximal nur 3200 x 2400 "echte" Pixel liefern kann. Das bedeutet: wenn die Bilder einer (guten!) 12MP-Kamera auf 3264 x 2448 (= 8MP) heruntergerechnet werden, gehen praktisch keine Details verloren und man hätte dann etwa die Detailschärfe eines in dieser Größe eingescannten Bildes. Weiterer Vorteil: Bei 1:1 Betrachtung wirken diese kleineren Bilder schärfer. Bei weniger guten 12MP-Kameras (das sind die meisten!) kann sogar ohne Detailverluste auf 2848 x 2136 (= 6MP) reduziert werden. D.h.: Wenn ich meine 12MP-Kamera auf diese MP-Anzahl einstelle, habe ich theoretisch ein optimal scharfes Bild. Wer allerdings auf höchste Bildqualität Wert legt, sollte besser mit voller Auflösung fotografieren, da evtl. die Umrechnungsalgorithmen der Kamera nicht optimal sind und deshalb evtl. doch Details verloren gehen können.

Wer mir nicht glaubt: Einfach das gleiche Motiv mit beiden Vorgaben fotografieren und dann am PC das kleinere Bild auf die Größe des Originalbildes hochrechnen. Vermutlich werden sich die beiden Bilder nicht nennenswert unterscheiden.

Als weiterer Beweis hier ein Ausschnitt aus einem 11 MP Testbild, das auf 3MP (2048 x 1536) heruntergerechnet wurde. Das ergibt dann die optimale Auflösung eines 3MP-Bildes!
Daneben ein Testbild einer sehr guten 4 MP-Kamera (Canon G3) ebenfalls auf 3 MP heruntergerechnet. Eindeutig ist die Bildschärfe noch nicht optimal. Selbst eine optimale 4MP Kamera liefert halt nur 1818 x 1363 "echte" Pixel. Ein von 11MP auf 3MP heruntergerechnetes Bild hat aber "echte" 2048 x 1536 Pixel, wie auch ein mit 3MP eingescanntes Bild.


Von einem (guten) Scanner wird eine Linie auch dann exakt gezeigt, wenn sie nur ein Pixel breit ist (Beispielbild), da üblicherweise in höherer Auflösung eingescannt und dann heruntergerechnet wird. Deshalb nutzt ein eingescanntes Bild die bei der jeweiligen Dateigröße maximal mögliche Bildqualität voll aus.




SW-Bilder

Die von einigen Kameras angebotene Möglichkeit, auf SW-Bilder umzuschalten, ist völliger Unfug. Man kann auch dann nicht auf die Zusammenfassung von jeweils 4 Zellen verzichten, was sonst eine Vervielfachung der Auflösung bedeuten würde. Da die Zellen aber jeweils nur für eine bestimmte Farbe empfindlich sind, muss grundsätzlich zunächst die Farbe für ein Pixel ganz normal ermittelt und dann in Grauwerte umgesetzt werden.
Diese Umwandlung ist später am PC auf Knopfdruck auch möglich. Zusätzlich kann dann sogar der Grauwert einzelner Farben beeinflusst werden, was bei bereits in der Kamera umgewandelten Bildern nicht mehr möglich ist.

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Die verschiedenen Sensor-Typen

Durch die Bestimmung der "Zeilen/Bildhöhe" (durch ein entsprechendes Testbild) ist übrigens ein völlig neutraler Vergleich verschiedener Kameras möglich; gleichgültig wie groß der Sensor ist und wie die Pixel berechnet wurden.

 

CCD-Sensor

Fast alle kleinen Digitalkameras arbeiten mit CCD-Sensoren. Sie bestehen aus einer großen Anzahl Fotodioden. Das Auslesen der Signale geschieht hier zeilenweise nacheinander ("Eimerkette"). Daher der Name Charge-coupled Device". Bei diesem Vorgang muss das Objektiv durch einen Verschluss abgedeckt werden, damit kein Licht einfällt. Bei Video ist kann dieser Verschluss nicht benutzt werden, was zu sog. "Smear" führt.

CMOS-Sensor

Bei CMOS-Sensoren ist zu jeder Fotozelle ein Kondensator parallel geschaltet. So kann jedes Signal direkt erfasst werden. Nachteil ist, dass diese Elektronik viel Platz benötigt, wodurch dazwischen weniger lichtempfindliche Sensorzellen pro cm² des Sensors möglich waren. Bei den rel. großen Sensorflächen der SLR-Kameras war das aber kein Problem. Allerdings hatten sie dadurch deutlich weniger MP/cm² als die kleinen CCD-Kompaktkameras. Beispiel: Zwei 12 MP Canon-Kameras: Die SLR 450D hat 3,7 MP/cm²; die Ixus 960 hat 43 MP/cm².
Andererseits benötigen CMOS-Sensoren nur ein Zehntel so viel Strom wie die CCDs, sind schneller (erlauben kürzere Bildfolgezeiten), neigen weniger zum Blooming, sind in der Herstellung billiger und zeigen bei Video kein "Smear". Dafür haben sie dann Probleme bei schnellen Schwenks →mehr.

BSI-CMOS
Um die notwendige Anzahl von Sensorzellen auf den kleinen Sensorflächen der Kompaktkameras unterzubringen, war zwischen der Elektronik nicht mehr genug Platz. Um die Sensorzellen nicht darunter unterbringen zu müssen, verlegte man 2008 die Elektronik einfach nach unten. Aber kurioserweise tat man so, als hätten die Sensorzellen unter der Elektronik sein müssen und man sei dann auf die geniale Idee gekommen, den Sensor einfach umzudrehen Deshalb spricht man von einem "Rückseitig-belichtetem CMOS" (BSI). Naja ...
Dadurch sind 55 MP/cm² (16MP auf 1/2,3") und mehr möglich, was noch vor kurzem unmöglich erschien. Das wird dem CMOS einen Siegeszug bei den kleinen Kameras ermöglichen.
Erste Kamera mit diesem Sensor ist die Sony WX1

Der höhere Aufwand ist allerdings nur bei kleinen Sensoren bis zu 1/2,3" sinnvoll, weil bei größeren Sensoren genügend Platz für die Leitungsbahnen zur Verfügung steht.

Unbestreitbarer Vorteil der CMOS-Sensoren ist ihre hohe Geschwindigkeit. Die von der Werbung hochgelobte "sensationelle Lichtempfindlichkeit" (doppelt so hoch wie bisher) bezieht sich allerdings auf bisherige kleine CMOS-Sensoren. Verglichen mit guten CCD-Sensoren gleicher Größe und MP-Anzahl ist die Lichtempfindlichkeit des BSI keineswegs höher, eher niedriger.

X3 Sensor von Fa. Foveon

Seit 2002 gibt es einen ersten Sensor, bei dem jede Zelle für alle drei Grundfarben empfindlich ist. Er macht sich zunutze, dass Silizium mit zunehmender Tiefe mehr und mehr Farben absorbiert. So wird zunächst der blaue, dann der grüne und dann der rote Anteil erkannt.
Diese Sensoren liefern schärfere Bilder, weil sie die Farbe nicht aus jeweils vier Zellen berechnen müssen, sondern jede Zelle für alle Farben zuständig ist. Die weiter oben gezeigten Farb-Artefakte bei weißen Linien treten deshalb nicht auf.
Der erste X3 hatte zwar nur 3,4 MP (2268 x 1512), aber da das "echte Pixel" sind, entspricht das einer wesentlich höheren MP-Anzahl. Die offizielle Bezeichnung "10,2 MP" (3x3,4) ist allerdings sehr übertrieben. Ca. "6MP" kommt der Wahrheit näher →Grafik.
Die Sigma SD9 und SD10 Spiegelreflexkameras sind damit ausgestattet. Die SD1 hat einen X3-Sensor mit 15MP.

Der SuperCCD-Sensor

Die SuperCCD-Sensoren der Firma Fuji sind um 45° gedreht. Durch diesen technischen Trick ist der Abstand von Zellenreihe zu Zellenreihe in senkrechter und waagerechter Richtung deutlich geringer als bei konventionellen Sensoren und somit ist die Auflösung in diesen beiden Richtungen entsprechend besser.
Das ist sinnvoll, denn die meisten Motive haben überwiegend - wegen der Erdanziehung - solche Struktur. Mehr zu diesem interessanten Sensor!
 

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Größe der Kamera-Sensoren

Verglichen mit dem Kleinbild-Format sind die Kamera-Sensoren extrem klein. Ein 1/2,7"-Sensor hat weniger als ein Viertel der Fläche eines Minox-Negativs. Das setzt hoch auflösende Objektive voraus.

Anmerkung für Dinosaurier wie ich, die noch mit "Super 8" Schmalfilmen gearbeitet haben: Der 1/2,7"-Sensor hat exakt die Maße des (projizierten) Super 8 - Filmbildchens.


Das waren noch Zeiten ....! (1969: Benzin für 36 Cent)

Je kleiner der Sensor, desto geringer ist die Bilddiagonale. Per Definition ist das die jeweilige Standard-Brennweite (= Brennweite, die etwa den gleichen Bildwinkel ergibt, wie 43,3 mm bei KB; dh. ca. 53°).
Das ist der Grund für die gegenüber den KB-Objektiven sehr viel kleineren (und leichteren) Zoom-Objektive der meisten Digitalkameras ....  und deren sehr viel größere Schärfentiefe.
 

Sensor
Bezeichnung
Seiten-
Verhältn.
Bild-Breite
(mm)
Bild-Höhe
(mm)
Fläche
(mm²)
rel. Fläche
(KB = 100)
Bild-
Diagonale
Crop-
Faktor

²)
1/6" 4:3 2,5 1,8 4,5         *) 3,1 mm 14
Handy-Kamera 4:3 3,6 2,7     4,5 mm 9,6
1/3,2" 16:9 3,7 2,1   1,3%  **) 5 mm 8,7
1/3" 4:3 4,8 3,6        
1/2,7" 4:3 5,37 4,0   1,9% 6 mm 7,2
1/2,5" 4:3 5,76 4,3   2,2% 6,4 mm 6,8
1/2,3" 4:3 6,2 4,6 28,5 3,3% 7,7 mm 5,6
1/2" 4:3 6,4 4,8        
1/1,8" 4:3 7,2 5,3   4,0% 8,9 mm 4,9
1/1,7" 4:3 7,6 5,6 42,6 4,9% 9,4 mm 4,6
1/1,6" 4:3 8,3 6,2 51,5      
2/3" (= 1/1,5") 4:3 8,8 6,6   6,5% 11 mm 4
Nikon CX 3:2 13,2 8,8 116 13% 15,8 mm 2,7
4/3" 4:3 18,0 13,5   25% 21,3 mm 2
1,5" (G1X) 4:3 18,7 14 262 33% 23,4mm 1,8
APS (Canon) 3.2 22,5 15,0 337 39% 27,1 mm 1,6
APS (Nikon, Sony) 3:2 23,5 15,7   44% 28,3 mm 1,5
Original-APS-C 3:2 25,1 16,7        
APS-"H" 3:2 28,1 18,7   60% 33,5 mm 1,3
KB 3:2 36 24 864 100% 43,3 mm 1

²)  Verlängerungsfaktor, mit dem die entsprechende KB-Brennweite berechnet werden kann.
*)  Standard von 4:3 Camcordern
**) Full-HD Camcorder (16:9)

Die geheimnisvolle Bezeichnung für die Sensorgröße einer Kamera ist übrigens eine Angabe, die noch aus den 50er Jahren stammt! Sie bezeichnet die Länge der Diagonale (in Zoll) einer Bildaufnahmeröhre(!). Damals wurden nur ca. die inneren 2/3 des Durchmessers für die Bild-Erzeugung genutzt.
Für eine Röhre mit einer Diagonale von z.B. 1/1,8" (= 14,1 mm) sind 8,9 mm dann etwa 2/3 davon . Das ist die Länge der Bilddiagonale und daraus ergibt sich bei einem 4:3 Bild : 7,2 x 5,3 mm.

Dieses Bild zeigt die Größenverhältnisse der verschiedenen  Kamera-Sensoren.
Um die Kameras (und Objektive) möglichst klein zu halten, setzen die Kamera-Hersteller gerne die kleinen Sensoren ein. Viele CCD-Zellen auf einem kleinen Sensor bedeutet aber, dass jede einzelne weniger Licht abbekommt. Die Kamera hat dann geringere Basis-Lichtempfindlichkeit und stärkeres Rauschen ("Körnigkeit"), wenn nicht die Signalaufbereitung entsprechend verbessert wird. Besonders kritisch wird das, wenn man höherer ISO-Werte einstellt.
Hinzu kommt, dass die sehr kleinen Sensoren natürlich auch entspr. kleine Objektive erfordern. Und deren Auflösungsvermögen ist begrenzt →Mehr.


Hier noch ein Vergleichsbild. Es zeigt die Größe eines 1/2,3" Sensors auf meinem Daumennagel. Ein 4/3" Sensor ist breiter als mein Damennagel. Entsprechend größer können die Sensorzellen sein, wenn beide Sensoren 12MP beherbergen.

1/2,7"  ;  1/2,33" ;   1/1,7"  Sensoren

Die rel. großen 1/1,7" Sensoren werden heute leider nur noch in wenige, hochwertigere Kameras eingebaut. Die sehr kleinen 1/2,7" Sensoren befinden sich überwiegend in "Lifestyle-" und "Superzoom"-Kameras, weil diese Mini-Sensoren sehr flache Kameras bzw. kleine und lichtstarke Superzoom-Objektive ermöglichen. "Standard" ist heutzutage der 1/2,33" Sensor.



Sensoren in KB-Größe

Es gibt auch Kamera-Sensoren in KB-Größe, die in (sehr teure) Spiegelreflexkameras für Profis eingebaut werden. Konventionelle Objektive sind für solche Digitalkameras aber nicht optimal. Um das Problem der schrägen Randstrahlen zu reduzieren (was normale Filme nicht stört!), sollte der Durchmesser der Hinterlinse möglichst größer als die Sensordiagonale sein. 

APS-Sensor

Fast alle Spiegelreflexkameras für ambitionierte Amateure haben einen kleineren Sensor in etwa der Größe des APS-Formats (meist: 23,7 x 15,6 mm). Sie können problemlos mehr als 10 Millionen lichtempfindliche Zellen beherbergen. Da die Sensorfläche etwa 10x größer als die eines 1/1,7" Sensors ist, können die einzelnen Zellen relativ groß (und lichtempfindlich) sein und deshalb sind auch problemlos hohe ISO-Einstellungen möglich, ohne dass ein starkes Rauschen auftritt.

4/3"-Sensor

Eine ganz andere Lösung hat sich Fa. Olympus ausgedacht. Sie hat ein völlig neues Kamera-System entwickelt, deren Sensoren genau die halbe Breite des KB-Formats haben. Sie haben das Seitenverhältnis 4:3. Die Angabe 4/3" bezieht sich aber nicht darauf.
Für diesen neuen Standard werden spezielle Wechselobjektive konstruiert, die wegen der geringeren Standard-Brennweite deutlich kleiner als die "APS-Objektive" sein können.

Durch das neue "spiegellose" System (MICRO FourThirds) sind Konstruktionen möglich, die extrem kleine Kameras mit spezieller Wechseloptik ermöglichen. →Mehr

16:9 Sensoren

Neben dem üblichen Seitenverhältnis von 4:3 und dem 3:2 Format (z.B. APS) gibt es auch das an die HDTV-Bildschirme angepasste 16:9 Seitenverhältnis. Über die Größe der Sensoren sagt das aber nichts aus.
(→ Hinweis)

 


Sensorgröße und Rauschen

Der Einfluss der Sensorgröße darf nicht unerwähnt bleiben. Je größer der Sensor ist, um so größer können - bei gleicher MP-Anzahl - die einzelnen Sensorzellen sein. Und das bestimmt das Rauschverhalten. So kann eine 8MP-Kamera mit kleinem 1/2.5" Sensor stärker rauschen als eine 12MP-Kamera mit großem 1/1,6" Sensor. → mehr Infos


Pixel-Mixing

Manche Kameras reduzieren das Rausch-Problem bei hohen ISO-Werten dadurch, dass sie dann mehrere Sensorzellen zusammenschalten (Pixel-Mixing). Dann ist das Bild natürlich erheblich kleiner als vorher, aber es zeigt weniger Rauschen, weil das stärkere Signal nicht so sehr elektronisch verstärkt werden muss.
Trotzdem ist das kein vollwertiger Ersatz für größere Sensorzellen. Werden z.B. zwei rote Zellen zusammengeschaltet, so ist die lichtempfindliche Fläche kleiner als bei einer größeren Zelle, weil die weniger Randbereiche hat. Hinzu kommt, dass die Zellen gleicher Farbe relativ weit voneinander entfernt sind. Dadurch - und durch die deshalb notwendigen Korrekturrechungen - ergibt sich eine weitere Reduzierung der Bildqualität. Der EXR-Sensor von Fuji vermeidet dieses Problem.

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Grenzen der MP-Rallye

Waren 1998 noch Kameras mit 2 MP teure Spitzenmodelle, so haben wir uns inzwischen daran gewöhnt, dass es Jahr für Jahr bei Kompaktkameras neue Pixel-Rekorde gibt. Inzwischen sind 16 MP schon fast Standard. Gibt es eine Grenze für diese Entwicklung, oder geht das immer so weiter?
In "Aktuell" hatte ich schon 09.11.2006 dazu einen Kommentar gegeben.

Auch zukünftig wird gelten, dass höhere Auflösungen als 4 MP auf dem Bildschirm (→Beweis) und auf 10 x 13 cm Papierbildern (→Beweis) nicht mehr Details zeigen. Das ist übrigens unabhängig von der Sensorgröße, gilt also auch für SLRs!
Nur Amateure, die Ausschnittvergrößerungen anfertigen, benötigen mehr MP. Aber wo sind die Grenzen?

Rauschen
Immer mehr MP auf gleicher Sensorgröße führen zu immer kleineren Sensorzellen. Dadurch erhöht sich zwangsläufig das Rauschen und/oder durch die Rausch-Unterdrückungs-Algorithmen  wird die Detail-Auflösung  (bei hohen ISO-Werten) deutlich schlechter. Mag sein, dass in einigen Jahren dieses Problem so weit reduziert ist, dass es keine große Rolle mehr spielt, weil man die Datenaufbereitung und Prozessoren so verbessert hat, das eine 12MP Kamera so wenig rauscht, wie zuvor eine 6MP-Kamera mit gleich großem Sensor. Würde man aber diese Technik bei dem 6MP-Sensor anwenden, dann hätte man eine rauschfreie Kamera mit (völlig ausreichenden) 6MP.
Der Hinweis auf die gleiche Größe des Sensors ist hierbei sehr wichtig! Entscheidend für die Rauschprobleme ist nämlich die Größe der Sensorzellen. Sie sind bei 8MP auf kleinem Sensor möglicherweise kleiner als bei 12MP auf einem größeren Sensor. Dann hat die 8Mp-Kamera mehr Rauschproblme als die 12MP-Kamera.

Derzeit ist das Rauschen bei den Kompaktkameras (besonders bei dem "Lifestyle"-Kameras mit sehr kleinem Sensor) und Handy-Kameras die größte Hürde ... die leider von vielen Herstellern (und Kunden) einfach ignoriert wird. →Hinweis

Datenflut

Das Argument, dass viele MP auch riesige Datenmengen bedingen, kann man leicht entkräften. Man kann ja, wenn die hohe Auflösung nicht benötigt wird, auf eine niedrigere MP-Zahl umstellen. (Das Rauschverhalten verbessert sich dadurch übrigens nicht! →Hinweis).
Außerdem wird Speicherplatz immer billiger.

Autofokuszeit
Da Kompaktkameras (im Gegensatz zu SLRs) mit dem sog. Kontrast-Autofokus arbeiten, wird dieser durch hohe MP-Zahlen entsprechend stärker ausgebremst. Z.B. benötigt die 12MP Kamera von Fuji 3x so viel Zeit, wie deren 6MP-Vorgänger.
Aber dieses Problem kann sicherlich in Zukunft durch schnellere Prozessoren in den Griff bekommen werden.

Bildfolgezeit
Zwar kann man die zu speichernde Dateigröße durch Vorgabe einer geringeren MP-Zahl reduzieren, nicht aber die Zeit, die zuvor für die Verarbeitung der Daten benötigt wird. 12MP benötigen unbestreitbar mehr Zeit für die Erfassung als 6MP (Übrigens erst recht dann, wenn die 12MP-Kamera auf 6MP geschaltet ist!). Dadurch dauert es auch entspr. länger, bis die nächste Aufnahme möglich ist. Damit ist auch die Serienbildfunktion negativ beeinflusst (Bilder/Sek. und Anzahl Serienbilder).
Zwar kann durch bessere Prozessoren dieses Problem immer weiter reduziert werden, aber eine 6MP-Kamera würde auch in ferner Zukunft schneller als eine entsprechende 12MP-Kamera sein.

Auflösung der Objektive
Aber eine Grenze gibt es doch! Und zwar kann das Auflösungsvermögen der Objektive nicht beliebig erhöht werden. Bei APS-Kameras liegt diese Grenze nach meinen Informationen etwa bei 20 MP, bei Kameras mit 1/1,7" Sensor bei etwa 10 MP. →Grafik
Hinzu kommt die Rand-Unschärfe vieler Objektive. Selbst manche SLR-Zoom-Objektive liefern am Rand nur die Auflösung von 3 MP-Kameras.

Natürlich kann man in die Kameras Sensoren mit höheren MP-Werten einbauen, aber mehr Details sieht man auf den Fotos dann trotzdem nicht. (→Beispiel) Lediglich das Rauschen, der Speicherbedarf und die Speicherzeit werden erhöht.

Unscharfe Bilder
Wer einmal unvoreingenommen und kritisch seine Fotos durchsieht, der wird feststellen, dass keineswegs alle perfekt sind. Da hat z.B. der Autofokus nicht exakt auf das Hauptmotiv scharf gestellt oder das Tele-Bild ist leicht verwackelt oder das Kind hat sich zu schnell bewegt oder oder  .... →Beispiele
Bei allen diesen Bildern würden mehr als 6MP nur dazu führen, dass man die Fehler noch deutlicher sieht.

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Wann sind 12 MP sinnvoll?

Da 95% aller Amateure ihre Bilder am Bildschirm betrachten, können sie den Unterschied zwischen 6 und 12 MP gar nicht sehen, wohl aber das stärkere Rauschen bzw. die schlechtere Bildqualität. Und daran ändert sich auch nichts, wenn man auf 6MP umschaltet.

Natürlich habe ich gelegentlich Motive, bei denen mehr als 6 MP hilfreich wären, aber bei 98% meiner Motive sind 6 MP völlig genug. Jedenfalls kenne ich sehr viel mehr Motive, wo rauscharme 1600 ISO (bei 6MP) wichtiger sind als 12 MP.
Gelegentlich auf 12 MP (bei 100 ISO) umschalten zu können, würde mir zwar gefallen, aber nicht, wenn ich dafür bei allen Bilder ein höheres Rauschen in Kauf nehmen muss.

Beispielbilder

Hier habe ich nun beispielhaft drei Bilder einer guten(!) 6MP-Kamera herausgesucht. Aus ihnen habe ich einen gleich großen 1:1 Ausschnitt herausgeschnitten (Entspricht einem Ausschnitt aus einem 48 x 34 cm Poster.).

 


Luftaufnahme von Röbel (McPom)

Die Luftaufnahme hätte bei 12 MP sicherlich noch mehr Details gezeigt (wenn die Plexiglasscheibe des Fliegers das zulassen würde).
Es gibt allerdings Grund zu der Vermutung, dass nur die Objektive von größeren Kameras (APS-Sensor) ein entsprechend hohes Auflösungsvermögen bieten können.



Familienbild

Auf einem typischen Familienfoto wird man sicherlich nicht noch mehr Details erwarten.



Portrait

Bei Portraits zeigen 6MP-Kameras - mit zunehmenden Alter der Person - bereits zu viele Details ...



... und wer benötigt 14MP oder gar 16MP?

Zweifellos sind die Methoden zur Rauschunterdrückung in den letzten Jahren immer weiter verbessert worden. Eine 16MP-Kamera liefert heutzutage wesentlich rauschärmere Bilder als selbst eine 12MP-Kamera vor einigen Jahren. Aber liefern sie wirklich mehr Details als eine 12MP-Kamera? Um das festzustellen muss man exakt das gleiche Motiv mit beiden Kameras fotografieren, auf gleiche Größe bringen und dann 1:1 betrachten (→Hinweis). Bis heute (22.08.2011) habe ich noch keine 16MP Kamera mit kleinem Sensor (1/2,3") gesehen, die mehr Details gezeigt hätte als eine gute 12MP-Kamera. Das ist aus den o.g. Gründen (Auflösungsvermögen der kleinen Optik) auch nicht zu erwarten. Welche Vorteile haben dann aber 16MP-Kameras????
Natürlich sehen manche Bilder von 16MP-Kamera - reduziert auf 2MP - sehr gut aus, aber das ist doch wirklich kein Beweis, dass Kameras unbedingt 16MP haben müssen. Sie werden oft nicht wegen, sondern trotz der 16MP gekauft, weil sie etliche sinnvolle
Sonderfunktionen bieten, die alte Kameras nicht hatten.
Traurig, dass die Fotoindustrie (um den vermuteten Käuferwunsch abzudecken) fast nur noch 16MP-Kameras anbietet. Das kommt mir so vor, als würde die Automobilindustrie annehmen, alle Autokäufer seien begeisterte Autobahn-Raser und man müsse deshalb nur PS-starke Sportflitzer anbieten. Auch wer nur einen simplen Stadtwagen benötigt, muss dann einen solchen Sportwagen kaufen. Zugegeben, man kann auch mit einem 400 PS Porsche zum Bäcker fahren, aber man hat dann ein teures Auto kaufen müssen, das man niemals wirklich ausnutzen wird!
 

 

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Letzte Überarbeitung: 15.01.2012