Super CCD

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 die Auflösung in diesen beiden Richtungen entsprechend besser.
Das ist sinnvoll, denn die meisten Motive haben überwiegend - wegen der Erdanziehung - solche Ausrichtung!

Ausschnitt aus einem Testbild (CF)
(Senkrechte und waagerechte Linien werden deutlich besser aufgelöst als diagonale Linien)

Mathematische Betrachtung:
Es sind pro Bildhöhe und -breite jeweils 40% (Wurzel aus 2 = 1,41) mehr Sensorzellen-Reihen vorhanden! Rechnerisch erhöhen sich dadurch z.B. bei einem 3MP-Sensor die 1536 Sensorzellen-Reihen pro Bildhöhe auf 2165 Reihen. Das ist mehr als eine konventionelle 6MP-Kamera als Bildhöhe hat.

Aus technischen Gründen werden von der Kamera zunächst 6MP ermittelt (durch Berechnung der "fehlenden" Sensorzellen jeweils zwischen zwei Sensorzellen einer waagerechten Sensorzellen-Reihen). Diese 6MP Datei enthält zwar etwa 30% mehr Bild-Details als eine konventionelle 3MP-Datei, benötigt aber doppelt so viel Speicherplatz!

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o = Sensorzelle ; ^. = berechnete Sensorzelle

Der Super-CCD wurden 2000 eingeführt (1.Generation).

Die erste Kamera mit diesem Sensor war die Fuji 4700 (2,4 MP). Sie hatte bei waagerechten und senkrechten Strukturen eine mindestens so gute Auflösung wie eine "normale" 3MP-Kamera.
(Bild)

2001 gab es die 2.Generation (Eingebaut in die 6900, Vorgängerin der 602)

2002 gab es die 3. Generation, die bereits 1600 ASA anbot, allerdings nur bei reduzierter Bildgröße und mit schrecklichem Rauschen.
(Kameras: F602 und F601)

2003 gab es die 4. Generation und eine Aufspaltung in zwei unterschiedliche Typen.
Der HR bietet eine Verdoppelung der Auflösung, der SR einen erhöhten Dynamik-Umfang. Letzteres wird dadurch erreicht, dass jede CCD-Zelle aus zwei Segmenten besteht, die jeweils für helle bzw. dunkle Bildpartien zuständig sind. Kameras mit dem SR-Sensor sind die FinePix F700 (3MP) und die S20 Pro. .
Bei dem Sensor der SLR Fuji S3 Pro sind die beiden Zellen nicht mehr zusammengefasst, sondern die kleinen sind in die Lücken zwischen den großen verlagert und haben eine eigene "Mikrolinse". Vorteil: die großen können größer und dadurch lichtempfindlicher werden! --> weniger Rauschen!
(Siehe auch "Dynamik-Umfang")

Alter und neuer SR-Sensor

Der HR Sensor wird mit 3 MP in der F410 und mit 6 MP in der S7000 (Nachfolger der S602) und der 610 (Nachfolger der S601) eingesetzt.

2004 wurde die Basis-Empfindlichkeit (endlich!) auf 80 ASA abgesenkt und das Rauschen deutlich reduziert. Sh. Grafik rechts
(--> Fuji 810)

Seit 2005 gibt es die 5.Generation.
Auffälligster Unterschied ist diesmal die sehr viel schnellere Signalverarbeitung. Bisher mussten z.B. 12 MP gespeichert werden, die der 6 MP-HR-Sensor nach der oben beschriebenen Methode erzeugte, weil das verlustfreie Komprimieren in der Kamera auf 6 MP zu viel Zeit erforderte. Jetzt enthält die 6 MP-Datei alle Details.
Da alle Bilddetails, die vorher in der 12 MP-Datei vorhanden waren, jetzt in einer 6 MP-Datei dargestellt werden, enthält sie mehr Details als die 6 MP-Datei einer "normalen" Digitalkamera. Zwar waren es vorher nicht "echte" 12 MP, aber mit einer 8 MP-Kamera ist der 6 MP Super-CCD durchaus vergleichbar!

Aufwendige Algorithmen zur Unterdrückung des Rauschens sind durch den schnellen Prozessor ebenfalls möglich, wodurch der 1/1,7" Super-CCD die Werte von DSLs erreicht. Auch die Verzeichnung und Randabdunklung des Objektivs können durch entspr. Programme (und die schnelle Signalverarbeitung) deutlich reduziert werden.
Erste Kamera mit diesem Sensor war die F10.

2006 gibt es die 6. Generation. Dabei wurde der bewährte Sensor beibehalten. Die Datenaufbereitung wurde aber konsequent in Richtung höhere Lichtempfindlichkeit (3200 ISO) bei geringem Rauschen und hoher Auflösung weiterentwickelt. Auflösung hier im Sinne von "Zeilen/Bildhöhe" und nicht in Richtung Megapixel-Protzerei gemeint! Entscheidender Unterschied zu anderen Kameras: Gute Auflösung auch bei höheren ISO-Werten!
Erste Kamera mit der neuen Datenaufbereitung ist die F30

Mit der F50fd gibt es seit Sept. 2007 die 7. Generation. Der auf 1/1,6" vergrößerte Sensor enthält 12 Millionen Sensorzellen und erzeugt nach obiger Regel eine 24MP-Datei, die dann auf 12MP heruntergerechnet wird.
Die (relative) Rauscharmut wird zusätzlich durch einen weiterentwickelten Prozessor (RPII) erreicht.

Ab März 2008 gibt es die 8. Generation und einen neuen Prozessor (RP III).
Mit der S100FS gibt es dann auch einen 2/3" Sensor. Auch in der F100fd werkelt dieser neuen Prozessor, der angeblich nicht nur das Rauschen weiter reduziert, sondern eine dramatische Erhöhung des Dynamik-Umfangs ermöglicht.

Format 3:2

Ab dem Modell F10 bietet Fuji auch die Möglichkeit, Aufnahmen im 3:2 Format zu speichern. Da der Sensor der F10 praktisch eine 12 MP-Datei erzeugt, wird dann beim Herunterrechnen in der Kamera einfach eine 6 MP-Datei (3024 x 2016) erzeugt, die mehr Pixel pro Bildbreite hat, als die normale 4:3 Datei (2848 x 2136). Normale 6MP-Kameras lassen einfach oben und unten Pixel der 4:3 Datei weg (2848 x 1900 = 5,4 MP).
Der vom Sensor erfasste Horizontal-Winkel ist aber natürlich in allen Fällen gleich groß! Es ist also ein (verbreiteter) Irrtum, dass mit der F10 bei 3:2 mehr Weitwinkel erfasst würde.
Ich verwende das Format ohnehin nie, da ich immer erst am PC entscheide, welches das optimale Seitenverhältnis für ein Foto ist. →Hinweis

Bald keine Super-CCD mehr?

Im Internet gibt es das Gerücht, dass Fuji in zukünftige kleine Kameras keine Super-CCD-Sensoren einbauen will, weil sie zu teuer sind ... und die Kunden sie ohnehin nicht zu würdigen wissen!
Ein Grund könnte auch sein, dass ein Super-CCD-Sensor bei 12MP unterfordert ist. Er erzeugt nämlich nach obigen Regeln zunächst eine 24MP(!) Datei. So viele Details kann aber keine Mini-Optik liefern! Da wäre selbst ein hochwertiges Festobjektiv überfordert. →Auflösungsvermögen in [Linien/mm]
Selbst ein "normaler" 12MP-Sensor ist bei einer Zoom-Optik unterfordert! (sh. obige Grafik)

Ein 8MP Super-CCD bietet etwa die gleiche Auflösung wie ein "normaler" 12MP-Sensor, rauscht aber garantiert weniger!
Aber wenn 8MP allen Käufern zu wenig sind und sie den 12MP hinterher rennen, dann haben sie es nicht besser verdient ....

Schade! Was unterscheidet dann eigentlich die Fuji-Kameras noch von dem Getümmel der etwa gleich großen 3x-Zoom-Kameras mit schwächlichen Akkus?

Henner, 22.12.2007