Wie funktioniert der Sensor einer Digitalkamera?WannimmervonderLeidenschaftzurFotografiedieRedeist,spaltensichdie Altersgruppen.Dagibtesjene,diemitderanalogenFotografieaufgewachsen sind,diebeimAnblickeinesPlattenapparatsinsSchwärmengeratenunddie sichmitWehmutanihreersteKameraerinnern-undandieFummelei,wenn sichderRollfilmmalwiederhartnäckigweigerte,eingefädeltodertransportiert zuwerden.DiezweiteGruppekenntdiedigitaleTechnikin-undauswendig, fachsimpeltüberAuflösungundRauschverhalten,weiß,waseinAPS-C-Sensor istundfürwelchesGelddiekleinsteFull-Frame-Kamerazuhabenist.Nicht wenigevonderanalogenGruppesindvonderdigitalenNeuzeitregelrechtüber-rumpeltworden.ZunächsthattensiedieerstendigitalenKameramodelle belächeltundverspottet.Teuer,unfachmännischinderBedienung,umständlich -unddieBildqualitätspottetejederBeschreibung.Aberplötzlichzauberteein BekannteroderVerwandterdieallerschönstenBilderaufdenMonitor.Einfach soausderSpeicherkarte,ohnelangeWartezeit.UndderDruckerproduzierte einenAbzugnachdemanderen.Farbenfrohundknackigscharf.Kurzum,es gibtkaumjemandennoch,derinAnbetrachtdieserVorteileernsthaftmiteiner Analogenknipst,einigewenigeEnthusiastenausgenommen.DochdasVer-ständnisunddasWissenumdenProzesshinterdemfinalendigitalenFotohinkt derTechnikhinterher.Dabeihatsichgarnichtsovielgeändert.DiealteTechnik istübersetzbar.UndgenaudaswollenwirmitdiesemArtikelversuchen.Wir spielenDolmetschervonaltnachneuundwerdendemEinsteigererklären,wie eine digitale Kamera - wie ein Kamera-Sensor - funktioniert. ZwischenderLeicaf3undderNikonD5200(sieheBildreiherechts)liegen60 Jahre.Wennmaneine60JahrealteLeicaindieHandnimmt,istdaseinbeson-dersErlebnis.GanzandersalsheutigeKamerasliegtsieschwerinderHand. VerglichenmitderNikonD5200wirktsiezierlich.Allesrastetbutterweich,mit satterPräzision.Dagibtesnichts,wassichfalschanfühlenwürdeodergar Spielhätte.DieObjektiv-Schneckengängelassensichhauchzartmiteiner Fingerspitzedrehen.Miteinemleisen,aberbestimmtenKlickverrichtetdie LeicaihreArbeit,alsobsieerstgesternüberdenLadentischgegangenwäre. DiealteTechnikistzumVerlieben.Sieheauch:MitderLeicaIIIfzumKugelpan-orama.DieNikonD5200hingegenzähltzwarzudenkleinstenSpiegelreflexkamerasdieser Welt,dochsieliegtklotzigerinderHand.Ergonomischzwar,aberdieHaptikgehtein-deutiginRichtungPlastik-Gefühl.Warm,irgendwieweich,wenngleichsolide verarbeitet(wovonkleinsteSpaltmassezeugen).BeideModellesindgrundverschie-den,unddochfunktionierensienachdemgleichenPrinzip.Esgibteinenlichtempfindli-chenTräger(hierderFilm,dortderSensor),manmussdieLichtempfindlichkeit berücksichtigen(hierwirdgetippt,dortwirdgedreht),dannstelltmandieBlendeund dieBelichtungszeitein(diesbezüglichhinktdieLeicanatürlichhinterher,wennmanerst denexternenBelichtungsmesserausderFototaschekramenmuss).Dochwiegesagt: am Prinzip hat sich wenig bis gar nichts geändert. DerFilminderLeica(wirwähleneinNegativ)wirdbelichtet.Oderandersgesagt:der FilmfängtBildinformationendurchdasObjektiveinundspeichertsiebiszurEntwick-lungab.NachderEntwicklungwirddieBildinformationaufFotopapier(Positiv)weiter gegebenunddasFotoistfertig.HeldenderDunkelkammerwerdenjetztschmunzeln, dennganzsosimpelwarundistdieserProzessnatürlichnicht.Wirreduzierensehrviel Fachwissen und Kniffe, die Jahre benötigten, bis sie saßen. NehmenwirdenSensorebensoblauäugiginAugenscheinundklärendessenFunkti-onsweise.Waseigentlichmachtder?Nun,erfängtLichtein.Ererkennthellund dunkel,erdifferenziertGrautöne,FarbenkannernurdurcheinenTrickerkennen.Den-kenwiraneinenDämmerungs-SensoranderHaustür,derdasEingangslichtein-oder ausschaltet,dannwirddieFunktionsweiseklar.WieaberkommtdieFarbeinsBild? DurchFolien!EsgibtFolien,dielassennurgrün,nurrotodernurblaudurch,andere Farbenwerdenabsorbiert.Undnunmüssenwirunsvorstellen,aufeinemFoto-Sensor sitzenmehrereDämmerungs-SensorenundvorjedemDämmerungs-Sensoristeine Foliemontiert,dieeinereinzigenFarbeDurchlassgewährt.Dasschauenwirunsals Skizze mal an:DenkenwirunsdieGlühlampealsDämmerungs-Sensor.VordemDämmerungs-Sen-sorstehteineFolie.UnsereFolielässtnurdieFarbegrünzumSensor.Rotundblau werdenblockiert.JetztweißdieKamera,unserBilddetailistgrün.Wiehelloderwie dunkelunserGrünist,istebenfallsbekannt.DieKamerawandeltfolglich“hell”in “grün”. Auf diese Weise erhält man ein einzelnes Pixel.DämmertIhnen,waseszubedeutenhat,wennz.B.voneinem16Megapixel-Sensor dieRedeist?Richtig.MegapixelstehtfüreineMillionBildpunkte(Pixel)undgibtdie AnzahldereinzelnenDämmerungs-SensorenaufunseremKamera-Sensoran.Wir denkenunsalso16MillionenGlühlampenjeweilsmiteinerdazugehörigenFarbfolie und fertig ist unser Kamera-Sensor.DienächsteSkizzesymbolisiertunserenKamera-Sensor(Bayer-Sensor)imGesamt-aufbau.Natürlichhabenwirdie AnzahlderGlühlampen(Fotodioden)deutlichreduziert; hiergehtesnochimmerumsPrinzip.WieinderSkizzezusehenist,sinddieDioden zwargleichmäßigverteilt,aberihreHäufigkeitistunterschiedlich.Grün,rotundblau stehenimVerhältnis2:1:1,umderGrünsensibilitätdesmenschlichenAugeszuent-sprechen.Eine16Megapixel-Kamerabesitzt8Millionengrüne,4Millionenroteund4 MillionenblauePixel.EinigeKamera-HerstellerversuchendieBildqualitätzuverbes-sern,indemsieweitereFarbenfiltern(z.B.smaragdgrün)oderdieVerteilungder Farbanteileändern.WarumabergibteskeineDiodenfürschwarzodergelb?Weildie InformationenbestehendausdendreiPrimärfarbengenügen.MitdenHelligkeitsinfor-mationenvonrot,grünundblau(additiveFarbmischung)lässtsichjederandere Farbtonwiedergeben(sieheSkizzeunterhalbdesSensors).Wiegehtesweiter? InfolgederFilterungliefertderSensorquasidreiBilderzurweiterenVerarbeitungan die Software. Diese drei Bilder werden übereinandergelegt:Wichtigistzuwissen,dassdievomSensorgeliefertenFarbabzügeimmerlückenhaftsind,danurjedezweiteDiodedieWertefür grünmisstundsogarnurjedevierteDiodedieWertefürrotbzw.blau(wirerinnernunsandasVerhältnis2:1:1).Umeinenvollstän-digenBildpunktdarstellenzukönnen,werdenjedochdieHelligkeitswerteinallendreiFarbkanälenbenötigt.DiesesProblemwird gelöst,indemdieSoftwarederKameradiefehlendenInformationenerrechnet(Farbinterpolation).DerSensorliefert1/3derBildin-formationen,2/3wirdgeschätzt.GleichzeitigmüssenweitereProblemeumgangenwerden,wiez.B.Detailverluste,Moirés, FarbsäumeoderandereBildartefakte.DieQualitätderSoftwarehatentscheidendenEinflussaufdieBildqualität!Profisarbeiten aus diesem Grund gerne mit den Rohdaten und übernehmen diese Arbeit mittels eines RAW-Konverters am Computer selbst. Wirwissenjetzt,wieeinBayer-Sensorfunktioniert.UndwirkennendieheuteüblichenAuflösungen.10Megapixelsindeinalter Hut.DerMarktbietet24Megapixel-Kamerasan,dieteurenProfimodellesindgarmit36Megapixelbestückt.Betrachtetmansich denobenabgebildetenSensor(Darstellungungefähr1:1)unterhalbderFilmdose,könnenwirunsdasGedrängenichtvorstellen. Hiergehtesengzu.Wirklich?Nein,eskannnochsehrvielengerzugehen,dennnichtjederSensoristsogroßwiedieser.Spre-chen wir also über die Sensorgröße und analog über die verschiedenen Negativformate, denn auch hier ist ein Vergleich sinnvoll.SolcheinenFilmstreifenkenntjeder.ErstammtausunsererKodakdose;man nenntihn35mm-RollfilmoderauchKleinbildformat.DieAnalog-Fotografenwis-sennoch,esgabihninunterschiedlicherLichtempfindlichkeit.EinISO100 wurdebeivielSonnenlichteingesetzt,der200erwarüblichundden1600er nahmmanher,wennmanbeiDunkelheitnochhalbwegswasrausholenwollte. Meist ärgerte man sich dann aber doch über das grobkörnige Ergebnis. DasKleinbildformatwarüberJahrzehntehinwegStandard.DieLeicawardie Kamera,diediesenStandardsetzte.DochnebendiesemFormatgabesnoch vieleandere.ZumBeispieldenPocket-Film,derhauptsächlichinkleinenKnip-senzumEinsatzkam.DieAgfaAgfamatic508SensorPocketverkörpertdiese KlassewiekaumeineandereKamera.IhrRitsch-Ratsch-Mechanismusdiente zumWeitertransportdes Filmsundöffnete,bzw.ver-schlossdasObjektiv.Prak-tisch.Undsiepasstenun wirklichinjedeJackenta-sche.Dochsiehatte,wie jedeKameradieserKlasse, einengroßenNachteil.Die winzigeOptikimZusam-menspielmitdemkleinen Pocket-Filmkonntennicht mehrhergebenalsfarbige Urlaubserinnerungeninmit-telmäßigerSchnappschuss-qualität.Dafürwarsiegebaut,daswusstemanundmanakzeptiertees.Und heute?HeuteversprichtunsjederHerstellerbrillanteFarbenunderstklassige SchärfeunabhängigvonderGrößederKamera.Oderrichtigergesagt:unab-hängigvonderSensorgröße.Schauenwirunsalsodieunterschiedlichen Sensorenmalan,umbeurteilenzukönnen,obdiesesVersprechenwirklichein-zuhalten ist. DienächsteSkizzeveranschaulichtdreiunterschiedlichgroßeSensortypen. DasgrüneViereckstelltdenVollformastsensordar,derinProfi-Kamerasver-bautistErentsprichtdemKleinbild-Rollfilmvoneinstundwirddementsprechend mitKBabgekürzt.ImenglischenwirderfullsizeSensorgenannt.DerSensor hat eine Baugröße von 24 x 36 mm.EsfolgtdasblaueQuadrat.DieSensorgröße APS-Cistnichtexaktgenormtund kannwenigeMillimetervonderhierangegebenenGröße15x22,5mmabwei-chen.DieserSensoristinMittelklassekameraszufinden(wie.z.B.inderNikon D5200). ZuguterLetztbleibtdasroteQuadrat.KleinereDigitalkamerasmüssensichmit diesem winzigen Sensor mit dem Abmaßen von 5,7 x 7,6 mm begnügen. AusderanalogenFotografiewissenwir,jegrößerdasNegativformatist,umso besseristdieBildqualität.DasFormat6x6einerHasselblad(Mittelformat)war unübertroffenundniemanddachteimTraumdaran,dieseQualitätmiteinem PocketFilmerreichenzukönnen.ÜbersetzenwirnundiesesWissenindiedigi-taleNeuzeit,wirdoffensichtlich,dassdieVollformat-SensorgrößealsNegativ gedachtsehrvielmehrFlächeaufweist,alsderWinzling1/1,7”.Dielogische SchlussfolgerungliegtklaraufderHand?!Jaundnein!IneinerdigitalenKamera istnichtalleindieSensorgrößeunddieAnzahlderMegapixelentscheidend. DenkenwirandieFunktionsweisedesBayer-Sensors.Hierwirdgewandeltund gerechnet.InderFolgeistdieRechenarbeitalsoebensoentscheidend.Der MarktbietetAPS-CKamerasan,diemitfullsizeKamerassehrgutmithalten können.DasmachtdieAngelegenheit(z.B.beieinemNeukauf)nichteinfacher, aberdasWissenumdieFunktionsweiseeinesSensorsundumdieverschiede-nenBaugrößenisteinsehrguterAnhaltspunkt.Wollensietiefereinsteigen? Gerne!EsgibtnochvielewichtigeFaktenundBegrifflichkeiten,diemankennen sollte.DerCrop-Faktor.WasinallerWeltsollunsdieserWertmitteilen?Nun,dieser Faktor(auchFormatfaktorgenannt)dientu.a.alsRechenfaktorzurBestimmung derexaktenSensorgröße.TrotzallerBemühungenkonntesichdieBranche außerbeidemfullsizeSensornieaufeinenStandardeinigen.JederHersteller brautseineigenesSüppchen,inderHoffnung,dieKonkurrenzübertrumpfenzu können.FolglichgibtesunzähligeunterschiedlicheSensorenaufdemMarkt. UndderCrop-Faktor(vonengl.tocrop=beschneiden)bestimmtdenTypunab-hängig von der Klasse durch die Angabe der Größe. Wie funktioniert das? DerfullsizeSensorgibtdasMaßvor.SeineAbmessungbeträgt24x36mm und sein (theoretischer) Faktor beträgt 1,0.DervonNikon,PentaxundSonyverwendete APS-C-SensorwirdmitdemCrop-Faktor1,5angegebenundistinderdiagonalengerechnetum1,5malkleiner alsderfullsizeSensor.DarausergibtsicheineSensorgrößevon15,6x23,6 mm.DervonCanonverwendeteAPS-CSensorwirdmitdemCrop-Faktor1,6an-gegebenundistinderdiagonalengerechnetum1,6malkleineralsderfullsize Sensor. Daraus ergibt sich eine Sensorgröße von 15,0 x 22,5 mm.OlympusundLeicagebendenCrop-FaktorihrerAPS-CSensorensogarmit2,0 an.MittlerweilewerdenaberauchSensorenhergestellt,diedeutlichgrößersind. DasLeica-M-Formatz.B.(Crop-Faktor0,8)unddasM-FormatvonMamiyaund Hasselblad (Crop-Faktor 0,7). JegrößerderFaktorist,umsokleineristalsoderSensor.Undjekleinerder Faktorist,umsogrößerfälltderSensoraus.Dasklingtverwirrend,sollteman aberverinnerlichthaben,denndieGrößedesSensorsist(imeingeschränkten Maß)einQualitätsmerkmalunderklärt,weshalbein50erObjektivaneinerVoll-lormatkameratrotzgleicherBrennweiteaneinerAPS-C-Kameraeinenanderen Bildausschnittzeichnet.MansprichtvoneinergefühltenBrennweitenverlänge-rung. Umzuveranschaulichen,wasmanuntereinergefühltenBrennweitenverlänge-rungversteht,nehmenwirdasMotivzweierJu52amHorizont.Derschwarze KreisstelltdenBereichdar,dendasObjektivvondenbeidenOldtimerneinfängt. DasgrüneQuadratzeigtdenBildaus-schnitt,alsodennutzbarenBereich, so,wiewirihnimSucher(oderauf demDisplay)sehen.Wirverwenden einefullsizeKameraunddrückenab. AnschließendziehenwireinenAbzug undstellenihnzumVergleichrechts unten in die Ecke.DasidentischeObjektiv(!)aneiner Crop-KameramitFaktor1,6verwendet (blauesQuadrat)ergibtbeigleichen Einstellungen(alsomitunverändertem Zoom)zwarein-unddenselbenBild-kreis(schwarzerKreis),daaberderCrop-Sensorkleinerist,wirdfolglichauchnureinkleinererAusschnittangezeigtund aufgenommen.WirziehenabermalseinenAbzugundstellenfest,dervomCrop-SensorerfassteMotivbereichwirdinunserem Abzugvergrößertdargestellt.EskommtzueinerscheinbarenBrennweitenverlängerung!Scheinbardeswegen,weildieBrennweite einefesteGrößedesObjektivsist–diePositionderLinsevorderBildebenebleibtunverändert,esändertsichaberderBildwinkel. MöchtemandenBildausschnittbeibeidenKamerasidentischgestalten,mussmansichunterschiedlicherBrennweitenbedienen. DieBrennweite50mmamVollsensorentsprichtinetwaderBrennweite35mmamCrop-Sensor.Würdemanein200erTele(KB) am Crop Sensor einsetzen, hätte man ein 320er Teleobjektiv.NachdemwirdieFunktionsweiseklärtenunddieunterschiedlichenSensor-größenvorstellten,istesanderZeit,übereinesdergrößtenMissverständ-nissezureden:Überdie“Auflösung”einesSensors.Umgangssprachlichhat essicheingebürgert,die AnzahlderPixelals Auflösungzubezeichnen.Tech-nischkorrektistallerdingsdieFähigkeitdesSensors,Schwarz-Weiß-Kontrastewiederzugeben.DieAuflösungwirdinLinienpaarenproBildhöhe gemessen.ZudiesemZweckwirddaslinksdargestellteTestbild(ISO12233) fotografiert,umdannandenjeweilssenkrechtenundwaagerechtenLiniendie AuflösungderKamerazuermitteln.VölligunumstrittenistdieseMethode nicht.JedesTestlaborhatseineeigeneMethode.Messwerteverschiedener Laborskönnenschwerlichmiteinanderverglichenwerden,zumalsichdie Messmethodensehrhäufigändern.Faktaberist:DieAnzahlderPixeleines SensorhatzwarausZeiten,wodieserWertnochwirklicheinQualitätsmerk-malwar,einengroßenpsychologischenEffektaufdenVerbraucher, ansonstenerzeugenvielePixelgroßeJPG-Dateien.Mehrnicht.UndVorsicht: AucheineKameramithoher Auflösung(LP/BH)kanneinlangweiligesBildlie-fernbedingtdurcheinenhohenTexturverlust.DieFeinzeichnungeinesBildes wird in erster Linie mittels Texturen mit geringem Kontrast gebildet. DasThemaTexturverlustistengmitdemThemaRauschenverknüpft.Dazumussmanwissen,dasmoderneDigitalkamerasbei derBerechnungdesJPG-BildeseineRauschunterdrückungeinsetzen. AuchbeiniedrigenISO-Werten,dennauchhierverschlech-tertRauschendieBildqualität.WasverstehtmanunterRauschen?Wieeingangserwähnt,wurdefrüherdieLichtempfindlichkeit einesRollfilmsoderDIA-FilmsinISOangegeben.UndwerimmermiteinemextremlichtempfindlichenFilmfotografierte(z.B.ISO 1600),weiß,wiegrobkörnigdasErgebnisausfallenkonnte.ImdigitalenZeitalterwirddergewünschteISO-Wertdirektander KameraeingegebenundderEffektimVergleichzuranalogenFotografiehatähnlicheAuswirkungenaufdieBildqualität.Jehöher derISO-Wertist,umsomehrweichendiePixelinHelligkeitundFarbevondenendeseigentlichenBildesab,wobeiDunkelrau-schenüberwiegt.Rauschentritthauptsächlichauf,ohnedassLichtaufdenSensorfällt.DerFachmannsprichtvonDunkelstrom. EsgibtnochsehrvielmehrEinflüsse,diezueinemRauschenführen.DerUmfangistvonderQualitätderverbautenElektronik,der SignalverarbeitungundvonderSensortemperaturabhängig.DocherstschauenwirzweiBeispielbilderan,diemitunterschiedli-chen ISO-Werten geschossen wurden: Klicken Sie die beiden Bilder zum Vergrößern bitte an. Dieeinfarbige,graueFlächewirdunterISO3200pixeligbunt. DerTextverliertanKontrast,imoberenBereicherkenntman deutlich,wiederTexturverluststeigt,indemdasMusterzu einemFarbbreiverschmiert.DasBildverliertanDetails,die Auflösung(Schwarz/Weiß-Kontrast)sinktindenKeller.Obwohl dieNikonD5000mitihren12MegapixelübereinengutenSen-sorverfügt,werdendieGrenzenderPhysikgesprengt.Wir weisenausdrücklichaufdiesenFakthin,nichtdassderEin-druckentsteht,wirwürdenhiereinenProdukttestinden Vordergrundrücken.DerUnterschiedzwischenISO200und ISO3200siehtbeijederbeliebigenDigital-Kameraähnlichaus! BeieinerKameramitkleinemSensoristerextremer,beieiner KameramitgroßemSensorwenigerstarkausgeprägt.DieBei-spielbildersindübrigensstarkvergrößert,umdenEffekt nochmals zu verdeutlichen. WasgibtesinSachenRauschverhaltenundTexturverlustnochzuberichten?DieBehauptung,einSensormithoherPixeldichte würdesehrvielmehrrauschen,alseinSensormitwenigerMegapixel.Dieshörtundliestmanimmerwieder.Dochwasistdranan derThese?WürdensichdieHerstellernichtselbsteinBeinstellen,indemsiedieAnzahlderPixelkonstanterhöhen,umdann Kamerasanzubieten,dieschlechtersind,alsdasjeweiligeVorgängermodell?Dasschauenwirunsnäheran!DieTextureines TextilstoffsdientzumdirektenVergleichzwischenderNikonD5000(12Megapixel)undderenNachfolgemodellD5200(24Megapi-xel),dennauchdiesmalwollenwirkeinenMarkenstreitheraufbeschwören.DiebeidenSchwesternsindfürunserenTest prädestiniert. 12 MP versus 24 MP! SindSieerstaunt?BereitsunterISO 200isteindeutlicherQualitätsvor-sprungzuverzeichnen.Trotzidenti-scherLichtverhältnisseundunter VerwendungdesgleichenObjektivs zeichnetder24MPSensorderNikon D5200ungleichkontrastreicher.Das Bildistklarerundnichtsoverwaschen wiedasErgebnisderNikonD5000. Erinnernwirunsandas Auflösungsver-mögeneinesSensors,könnenwirklar attestieren,dassdasNachfolgemodell mehrDetailswiedergibtundfolglich schärferdasBildaufdieSpeicherkarte schreibt. NochdeutlicherwirddasResultatunter ISO3200.Magsein,dasFotohätte eineetwaslängereBelichtungszeit benötigt,dessenungeachtetver-schwimmtdieTexturineinemMatsch ausfehlfarbenenPixeln.DieGrenzen derNikonD5000sindeinmalmehr erreicht.DieNikonD5200mitihrem24 MP-Sensorindesliefertnochimmerein klaresBildab.DasErgebnishältsogar einenVergleichmitdemISO200Bild derNikonD5000stand.Wirsindneu-gierigundschraubendieLichtempfind-lichkeitnocheineStufehöher.IS06400 würdenwirinderPanoramafotografie niemalswählenunderkennen,dass unsdieseOptionvonnunanzurVerfü-gungsteht.Einbusensinderkennbar, die sind aber mehr als tolerierbar. Von der These, ein hochauflösender Sensor würde die Bilder verrauschen, bleibt nichts übrig. Wie kann das sein? GanzohneFrageoptimierenalleHersteller-undnichtnurNikon-ihreModellpaletteundliefernkeineKamerasausmitSchwä-chen,diedenKundenerzürnen.DerMarktistheißumkämpft.DieGewinnmargenichtmehrsogroß,wieeinst.EinImageverlust könnteeinenSchadenanrichten,derunabsehbarwäre.WennSiealsolesen,eineKamerawürderauschen,solltenSiediese Aussagedifferenzieren.EsgibtheutekeineKameramehr,diewirklichschlechtwäre.ImGegenteil.DiedigitaleNeuzeithatdie analogeübertroffen.SelbstkleineKamerasliefernheuteeineausgezeichneteAuflösung.Wermeckert,meckertaufhöchstem Niveau.FazitWaskönnenwirfesthalten?VoneineranalogenPocket-KamerakonntemanbedingtdurchdasextremkleineNegativkeineWun-dererwarten.Ritsch-Ratsch-KnipsenwarenschonimmerSchnappschuss-Kameras.GleichesgiltfürdiedigitaleKompaktklasse. DerSensoristzuklein,umhochqualitativeBilderzuschießen.BeigutemLichterzeugensieeinebrauchbareQualität,dievielen Fotografen genügt. Bei schlechten Lichtverhältnissen sind sie eindeutig überfordert.InderMittelklassedominiertheuteeineKameramitAPS-C-Sensor.GuteAPS-C-Kameraskosteninetwasovielwieeineerstklas-sigeKompaktkamera,sindabergrößer,daeingrößererSensorverbautist.Früherwardasnichtanders.Ineinegute Mittelklassekamerakamein35mm-Rollfilmrein.UndderentschiedüberdieBaugröße.DieAPS-C-KlassekannimVerbundmit einem guten Objektiv an die Oberklasse anschließen.DieOberklassewirdvondensogenanntenVollformatenbelegt.EinefullsizeKameraistdas ArbeitspferdeinesProfis.DerSensor entsprichtdem35-mmRollfilmformatundistnochmalsgrößeralseinAPS-C-Sensor.DerleiKamerassindteuerundsind-wiezu früherenZeitenauch-derWunschtraumdesambitioniertenHobbyfotografen.Manbrauchtsienichtwirklich,abermanmöchtesie haben.HasselbladundKonsortenspielenheutewiedamalsinderOberligaderSpezialfotografie.DasMittelformatentsprichtdemheutigen M Format. Für die Produktfotografie sind sie unverzichtbar. Alltagstauglich sind sie nicht.
Früher zeichnete ein “Film” fürdas Foto verantwortlich, heute ist es der Sensor.
Leica IIIf über Nikon D5200.60 Jahre liegen zwischen den beiden Modellen.Die Leica galt in den 50er und 60er Jahrenunter Reportern als Top-Modell
Sensor
Folie
Farben
Ein Sensor fängt Licht ein. Über eine Folie, die nur eine Farbedurchlässt, erhält der Sensordie benötigte “Farbinformation”
Filmstreifen im 35 mm-Format
Pocket-Film
Agfamatic 508 Sensor Pocket
Kleinbildformat = 24 x 36 mm
APS-C 15 x 22,5 mm
Sensorgrößen im Überblick (maßstabsgetreu)
1/1,7” 5,7 x 7,6 mm
Früher entschied die Optik und die Negativgröße über die Qualität einer Kamera.Heute ist es die Optik und der Sensor;weniger die Anzahl der Megapixel.
Kleinbildformat Crop 1,0
APS-C Crop 1,6
Der Crop-Faktor bestimmt die Sensorgröße
1/1,7” Crop 4,5
Vollformat-Sensor
Crop-Sensor 1,6
Das Testbild nach ISO 12233 dient zur Bestimmung der Auflösungeines Sensors
Motiv “Tante Ju” mit Bildausschnitt
Bildausschnitt Crop-Sensor 1,6
Bildausschnitt Vollformat-Sensor
Nikon D5000 = ISO 200
Nikon D5000 = ISO 3200
Der Bayer-Sensor im Aufbau.Ein 16 Megapixel-Sensorhat 16 Millionen Farbrezeptoren;unser Beispiel zeigt zurVeranschaulichung einenerdachten Sensor mit 384 Pixel
In der Vergrößerung offenbart sichder schachbrettartige Aufbauder einzelnen Bildpunkte
Jedes digitale Bild besteht aus einer Vielzahl winzig kleiner Bildpunkte, den sogenanntenPixeln. Die einzelnen Pixel liegen so eng nebeneinander, dass sie erst bei starkerVergrößerung wahrgenommen werden.
Die additive Farbmischung ist die Grundlage für das Farbwiedergabeverfahren (RGB-Farbraum)
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Wie funktioniert der Sensor einer Digitalkamera?WannimmervonderLeidenschaft zurFotografiedieRedeist,spalten sichdieAltersgruppen.Dagibtes jene,diemitderanalogenFotografie aufgewachsensind,diebeimAnblick einesPlattenapparatsinsSchwärmen geratenunddiesichmitWehmutan ihreersteKameraerinnern-undan dieFummelei,wennsichderRollfilm malwiederhartnäckigweigerte,ein-gefädeltodertransportiertzuwerden. DiezweiteGruppekenntdiedigitale Technikin-undauswendig,fachsim-peltüberAuflösungundRauschver-halten,weiß,waseinAPS-C-Sensor istundfürwelchesGelddiekleinste Full-Frame-Kamerazuhabenist. Nichtwenigevonderanalogen GruppesindvonderdigitalenNeuzeit regelrechtüberrumpeltworden. Zunächsthattensiedieerstendigita-lenKameramodellebelächeltund verspottet.Teuer,unfachmännischin derBedienung,umständlich-unddie BildqualitätspottetejederBeschrei-bung.Aberplötzlichzauberteein BekannteroderVerwandterdiealler-schönstenBilderaufdenMonitor. EinfachsoausderSpeicherkarte, ohnelangeWartezeit.UndderDruckerproduzierteeinenAbzugnachdem anderen.Farbenfrohundknackigscharf.Kurzum,esgibtkaumjemanden noch,derinAnbetrachtdieserVorteileernsthaftmiteinerAnalogenknipst, einigewenigeEnthusiastenausgenommen.DochdasVerständnisunddas WissenumdenProzesshinterdemfinalendigitalenFotohinktderTechnik hinterher.Dabeihatsichgarnichtsovielgeändert.DiealteTechnikistüber-setzbar.UndgenaudaswollenwirmitdiesemArtikelversuchen.Wirspielen DolmetschervonaltnachneuundwerdendemEinsteigererklären,wieeine digitale Kamera - wie ein Kamera-Sensor - funktioniert. ZwischenderLeicaf3undderNikonD5200(sieheBildreiheoben)liegen60 Jahre.Wennmaneine60JahrealteLeicaindieHandnimmt,istdasein besondersErlebnis.GanzandersalsheutigeKamerasliegtsieschwerinder Hand.VerglichenmitderNikonD5200wirktsiezierlich.Allesrastetbutter-weich,mitsatterPräzision.Dagibtesnichts,wassichfalschanfühlenwürde odergarSpielhätte.DieObjektiv-Schneckengängelassensichhauchzartmit einerFingerspitzedrehen.Miteinemleisen,aberbestimmtenKlickverrichtet dieLeicaihreArbeit,alsobsieerstgesternüberdenLadentischgegangen wäre.DiealteTechnikistzumVerlieben.Sieheauch:MitderLeicaIIIfzum Kugelpanorama.DieNikonD5200hingegenzähltzwarzudenkleinstenSpiegelreflexkameras dieserWelt,dochsieliegtklotzigerinderHand.Ergonomischzwar,aberdie HaptikgehteindeutiginRichtungPlastik-Gefühl.Warm,irgendwieweich, wenngleichsolideverarbeitet(wovonkleinsteSpaltmassezeugen).Beide Modellesindgrundverschieden,unddochfunktionierensienachdemglei-chenPrinzip.EsgibteinenlichtempfindlichenTräger(hierderFilm,dortder Sensor),manmussdieLichtempfindlichkeitberücksichtigen(hierwirdgetippt, dortwirdgedreht),dannstelltmandieBlendeunddieBelichtungszeitein (diesbezüglichhinktdieLeicanatürlichhinterher,wennmanerstdenexternen BelichtungsmesserausderFototaschekramenmuss).Dochwiegesagt:am Prinzip hat sich wenig bis gar nichts geändert. DerFilminderLeica(wirwähleneinNega-tiv)wirdbelichtet.Oderandersgesagt:der FilmfängtBildinformationendurchdas ObjektiveinundspeichertsiebiszurEnt-wicklungab.NachderEntwicklungwirddie BildinformationaufFotopapier(Positiv) weitergegebenunddasFotoistfertig.Hel-denderDunkelkammerwerdenjetzt schmunzeln,dennganzsosimpelwarund istdieserProzessnatürlichnicht.Wirredu-zierensehrvielFachwissenundKniffe,die Jahre benötigten, bis sie saßen. NehmenwirdenSensorebensoblauäugig inAugenscheinundklärendessenFunkti-onsweise.Waseigentlichmachtder?Nun, erfängtLichtein.Ererkennthellunddun-kel,erdifferenziertGrautöne,Farbenkann ernurdurcheinenTrickerkennen.Denken wiraneinenDämmerungs-SensoranderHaustür,derdasEingangslichtein- oderausschaltet,dannwirddieFunktionsweiseklar.Wieaberkommtdie FarbeinsBild?DurchFolien!EsgibtFolien,dielassennurgrün,nurrotoder nurblaudurch,andereFarbenwerdenabsorbiert.Undnunmüssenwiruns vorstellen,aufeinemFoto-SensorsitzenmehrereDämmerungs-Sensoren undvorjedemDämmerungs-SensoristeineFoliemontiert,dieeinereinzigen Farbe Durchlass gewährt. Das schauen wir uns als Skizze mal an:DenkenwirunsdieGlühlampealsDäm-merungs-Sensor.VordemDämmerungs-SensorstehteineFolie.UnsereFolielässt nurdieFarbegrünzumSensor.Rotund blauwerdenblockiert.Jetztweißdie Kamera,unserBilddetailistgrün.Wiehell oderwiedunkelunserGrünist,isteben-fallsbekannt.DieKamerawandeltfolglich “hell”in“grün”. AufdieseWeiseerhältman ein einzelnes Pixel.DämmertIhnen,waseszubedeutenhat,wennz.B.voneinem16Megapixel-SensordieRedeist?Richtig.MegapixelstehtfüreineMillionBildpunkte (Pixel)undgibtdie AnzahldereinzelnenDämmerungs-Sensorenaufunserem Kamera-Sensoran.Wirdenkenunsalso16MillionenGlühlampenjeweilsmit einer dazugehörigen Farbfolie und fertig ist unser Kamera-Sensor.DienächsteSkizzesymbolisiertunseren Kamera-Sensor(Bayer-Sensor)im Gesamtaufbau.Natürlichhabenwirdie AnzahlderGlühlampen(Fotodioden)deut-lichreduziert;hiergehtesnochimmer umsPrinzip.WieinderSkizzezusehen ist,sinddieDiodenzwargleichmäßigver-teilt,aberihreHäufigkeitistunterschied-lich.Grün,rotundblaustehenim Verhältnis2:1:1,umderGrünsensibilität desmenschlichenAugeszuentsprechen. Eine16Megapixel-Kamerabesitzt8Millio-nengrüne,4Millionenroteund4Millionen blauePixel.EinigeKamera-Herstellerver-suchendieBildqualitätzuverbessern, indemsieweitereFarbenfiltern(z.B.sma-ragdgrün)oderdieVerteilungderFarban-teileändern.Warumabergibteskeine Diodenfürschwarzodergelb?Weildie InformationenbestehendausdendreiPri-märfarbengenügen.MitdenHelligkeitsin-formationenvonrot,grünundblau (additiveFarbmischung)lässtsichjeder andereFarbtonwiedergeben(siehe SkizzeunterhalbdesSensors).Wiegeht esweiter?InfolgederFilterungliefertder SensorquasidreiBilderzurweiterenVer-arbeitungandieSoftware.Diesedrei Bilder werden übereinandergelegt:Wichtigistzuwissen,dassdievomSensorgeliefertenFarbabzügeimmer lückenhaftsind,danurjedezweiteDiodedieWertefürgrünmisstundsogar nurjedevierteDiodedieWertefürrotbzw.blau(wirerinnernunsandasVer-hältnis2:1:1).UmeinenvollständigenBildpunktdarstellenzukönnen,werden jedochdieHelligkeitswerteinallendreiFarbkanälenbenötigt.DiesesProblem wirdgelöst,indemdieSoftwarederKameradiefehlendenInformationen errechnet(Farbinterpolation).DerSensorliefert1/3derBildinformationen,2/3 wirdgeschätzt.GleichzeitigmüssenweitereProblemeumgangenwerden,wie z.B.Detailverluste,Moirés,FarbsäumeoderandereBildartefakte.DieQualität derSoftwarehatentscheidendenEinflussaufdieBildqualität!Profisarbeiten ausdiesemGrundgernemitdenRohdatenundübernehmendiese Arbeitmit-tels eines RAW-Konverters am Computer selbst. Wirwissenjetzt,wieeinBayer-Sensorfunktioniert.Undwirkennendieheute üblichenAuflösungen.10MegapixelsindeinalterHut.DerMarktbietet24 Megapixel-Kamerasan,dieteurenProfimodellesindgarmit36Megapixel bestückt.BetrachtetmansichdenobenabgebildetenSensor(Darstellung ungefähr1:1)unterhalbderFilmdose,könnenwirunsdasGedrängenicht vorstellen.Hiergehtesengzu.Wirklich?Nein,eskannnochsehrvielenger zugehen,dennnichtjederSensoristsogroßwiedieser.Sprechenwiralso überdieSensorgrößeundanalogüberdieverschiedenenNegativformate, denn auch hier ist ein Vergleich sinnvoll.SolcheinenFilmstreifenkenntjeder. ErstammtausunsererKodakdose; mannenntihn35mm-Rollfilmoder auchKleinbildformat.DieAnalog-Fotografenwissennoch,esgabihn inunterschiedlicherLichtempfindlich-keit.EinISO100wurdebeivielSon-nenlichteingesetzt,der200erwar üblichundden1600ernahmman her,wennmanbeiDunkelheitnoch halbwegswasrausholenwollte. Meistärgertemansichdannaber doch über das grobkörnige Ergebnis. DasKleinbildformatwarüberJahr-zehntehinwegStandard.DieLeica wardieKamera,diediesenStandard setzte.DochnebendiesemFormat gabesnochvieleandere.ZumBei-spieldenPocket-Film,derhauptsäch-lichinkleinenKnipsenzumEinsatz kam.DieAgfa Agfamatic508Sensor PocketverkörpertdieseKlassewie kaumeineandereKamera.Ihr Ritsch-Ratsch-Mechanismusdiente zumWeitertransportdesFilmsund öffnete,bzw.verschlossdasObjektiv. Praktisch.Undsiepasstenunwirklich injedeJackentasche.Dochsiehatte, wiejedeKameradieserKlasse,einengroßenNachteil.DiewinzigeOptikim ZusammenspielmitdemkleinenPocket-Filmkonntennichtmehrhergeben alsfarbigeUrlaubserinnerungeninmittelmäßigerSchnappschussqualität. Dafürwarsiegebaut,daswusstemanundmanakzeptiertees.Undheute? HeuteversprichtunsjederHerstellerbrillanteFarbenunderstklassige SchärfeunabhängigvonderGrößederKamera.Oderrichtigergesagt:unab-hängigvonderSensorgröße.Schauenwirunsalsodieunterschiedlichen Sensorenmalan,umbeurteilenzukönnen,obdiesesVersprechenwirklich einzuhalten ist. DienächsteSkizzeveranschaulicht dreiunterschiedlichgroßeSensorty-pen.DasgrüneViereckstelltden Vollformastsensordar,derinProfi-KamerasverbautistErentspricht demKleinbild-Rollfilmvoneinstund wirddementsprechendmitKBabge-kürzt.Imenglischenwirderfullsize Sensorgenannt.DerSensorhateine Baugröße von 24 x 36 mm.EsfolgtdasblaueQuadrat.DieSen-sorgrößeAPS-Cistnichtexakt genormtundkannwenigeMillimeter vonderhierangegebenenGröße15x 22,5mmabweichen.DieserSensor istinMittelklassekameraszufinden (wie. z.B. in der Nikon D5200). ZuguterLetztbleibtdasroteQuadrat. KleinereDigitalkamerasmüssensich mitdiesemwinzigenSensormitdem Abmaßenvon5,7x7,6mmbegnü-gen. AusderanalogenFotografiewissen wir,jegrößerdasNegativformatist, umsobesseristdieBildqualität.Das Format6x6einerHasselblad(Mittel-format)warunübertroffenundnie-manddachteimTraumdaran,diese QualitätmiteinemPocketFilmerrei-chenzukönnen.Übersetzenwirnun diesesWissenindiedigitaleNeuzeit, wirdoffensichtlich,dassdieVollfor-mat-SensorgrößealsNegativgedacht sehrvielmehrFlächeaufweist,als derWinzling1/1,7”.Dielogische Schlussfolgerungliegtklaraufder Hand?!Jaundnein!Ineinerdigitalen KameraistnichtalleindieSensorgrößeunddieAnzahlderMegapixelent-scheidend.DenkenwirandieFunktionsweisedesBayer-Sensors.Hierwird gewandeltundgerechnet.InderFolgeistdieRechenarbeitalsoebensoent-scheidend.DerMarktbietetAPS-CKamerasan,diemitfullsizeKameras sehrgutmithaltenkönnen.Dasmachtdie Angelegenheit(z.B.beieinemNeu-kauf)nichteinfacher,aberdasWissenumdieFunktionsweiseeinesSensors undumdieverschiedenenBaugrößenisteinsehrguter Anhaltspunkt.Wollen sietiefereinsteigen?Gerne!EsgibtnochvielewichtigeFaktenundBegriff-lichkeiten, die man kennen sollte.DerCrop-Faktor.WasinallerWeltsoll unsdieserWertmitteilen?Nun,dieser Faktor(auchFormatfaktorgenannt) dientu.a.alsRechenfaktorzur BestimmungderexaktenSensor-größe.TrotzallerBemühungen konntesichdieBrancheaußerbei demfullsizeSensornieaufeinen Standardeinigen.JederHersteller brautseineigenesSüppchen,inder Hoffnung,dieKonkurrenzübertrump-fenzukönnen.Folglichgibtesunzäh-ligeunterschiedlicheSensorenauf demMarkt.UndderCrop-Faktor(vonengl.tocrop=beschneiden)bestimmt denTypunabhängigvonderKlassedurchdieAngabederGröße.Wiefunk-tioniert das? DerfullsizeSensorgibtdasMaßvor.Seine Abmessungbeträgt24x36mm und sein (theoretischer) Faktor beträgt 1,0.DervonNikon,PentaxundSonyverwendeteAPS-C-Sensorwirdmitdem Crop-Faktor1,5angegebenundistinderdiagonalengerechnetum1,5mal kleineralsderfullsizeSensor.DarausergibtsicheineSensorgrößevon15,6 x 23,6 mm.DervonCanonverwendeteAPS-CSensorwirdmitdemCrop-Faktor1,6an-gegebenundistinderdiagonalengerechnetum1,6malkleineralsderfull size Sensor. Daraus ergibt sich eine Sensorgröße von 15,0 x 22,5 mm.OlympusundLeicagebendenCrop-FaktorihrerAPS-CSensorensogarmit 2,0an.MittlerweilewerdenaberauchSensorenhergestellt,diedeutlichgrö-ßersind.DasLeica-M-Formatz.B.(Crop-Faktor0,8)unddasM-Formatvon Mamiya und Hasselblad (Crop-Faktor 0,7). JegrößerderFaktorist,umsokleineristalsoderSensor.Undjekleinerder Faktorist,umsogrößerfälltderSensoraus.Dasklingtverwirrend,sollteman aberverinnerlichthaben,denndieGrößedesSensorsist(imeingeschränk-tenMaß)einQualitätsmerkmalunderklärt,weshalbein50erObjektivaneiner VollformatkameratrotzgleicherBrennweiteaneinerAPS-C-Kameraeinen anderenBildausschnittzeichnet.MansprichtvoneinergefühltenBrennwei-tenverlängerung. Umzuveranschaulichen,wasman untereinergefühltenBrennweitenver-längerungversteht,nehmenwirdas MotivzweierJu52amHorizont.Der schwarzeKreisstelltdenBereichdar, dendasObjektivvondenbeidenOld-timerneinfängt.DasgrüneQuadrat zeigtdenBildausschnitt,alsoden nutzbarenBereich,so,wiewirihnim Sucher(oderaufdemDisplay)sehen. WirverwendeneinefullsizeKamera unddrückenab. Anschließendziehen wireinenAbzugundstellenihnzum Vergleich rechts unten in die Ecke.DasidentischeObjektiv(!)aneinerCrop-KameramitFaktor1,6verwendet (blauesQuadrat)ergibtbeigleichenEinstellungen(alsomitunverändertem Zoom)zwarein-undden-selbenBildkreis(schwarzerKreis),daaberder Crop-Sensorkleinerist,wirdfolglichauchnureinkleinererAusschnittange-zeigtundaufgenommen.WirziehenabermalseinenAbzugundstellenfest, dervomCrop-SensorerfassteMotivbereichwirdinunseremAbzugvergrö-ßertdargestellt.EskommtzueinerscheinbarenBrennweitenverlängerung! Scheinbardeswegen,weildieBrennweiteeinefesteGrößedesObjektivsist –diePositionderLinsevorderBildebenebleibtunverändert,esändertsich aberderBildwinkel.MöchtemandenBildausschnittbeibeidenKamerasiden-tischgestalten,mussmansichunterschiedlicherBrennweitenbedienen.Die Brennweite50mmamVollsensorentsprichtinetwaderBrennweite35mm amCrop-Sensor.Würdemanein200erTele(KB)amCropSensoreinsetzen, hätte man ein 320er Teleobjektiv.NachdemwirdieFunktionsweise klärtenunddieunterschiedlichen Sensorgrößenvorstellten,istesan derZeit,übereinesdergrößten Missverständnissezureden:Über die“Auflösung”einesSensors. Umgangssprachlichhatessichein-gebürgert,dieAnzahlderPixelals Auflösungzubezeichnen.Tech-nischkorrektistallerdingsdie FähigkeitdesSensors,Schwarz-Weiß-Kontrastewiederzugeben. DieAuflösungwirdinLinienpaaren proBildhöhegemessen.ZudiesemZweckwirddashierdargestellteTestbild (ISO12233)fotografiert,umdannandenjeweilssenkrechtenundwaage-rechtenLiniendieAuflösungderKamerazuermitteln.Völligunumstrittenist dieseMethodenicht.JedesTestlaborhatseineeigeneMethode.Messwerte verschiedenerLaborskönnenschwerlichmiteinanderverglichenwerden, zumalsichdieMessmethodensehrhäufigändern.Faktaberist:DieAnzahl derPixeleinesSensorhatzwarausZeiten,wodieserWertnochwirklichein Qualitätsmerkmalwar,einengroßenpsychologischenEffektaufdenVerbrau-cher,ansonstenerzeugenvielePixelgroßeJPG-Dateien.Mehrnicht.Und Vorsicht:AucheineKameramithoherAuflösung(LP/BH)kanneinlangweili-gesBildliefernbedingtdurcheinenhohenTexturverlust.DieFeinzeichnung einesBildeswirdinersterLiniemittelsTexturenmitgeringemKontrastgebil-det. DasThemaTexturverlustistengmitdemThemaRauschenverknüpft.Dazu mussmanwissen,dasmoderneDigitalkamerasbeiderBerechnungdes JPG-BildeseineRauschunterdrückungeinsetzen.AuchbeiniedrigenISO-Werten,dennauchhierverschlechtertRauschendieBildqualität.Was verstehtmanunterRauschen?Wieeingangserwähnt,wurdefrüherdieLicht-empfindlichkeiteinesRollfilmsoderDIA-FilmsinISOangegeben.Undwer immermiteinemextremlichtempfindlichenFilmfotografierte(z.B.ISO1600), weiß,wiegrobkörnigdasErgebnisausfallenkonnte.ImdigitalenZeitalterwird dergewünschteISO-WertdirektanderKameraeingegebenundderEffektim VergleichzuranalogenFotografiehatähnliche AuswirkungenaufdieBildqua-lität.JehöherderISO-Wertist,umsomehrweichendiePixelinHelligkeitund FarbevondenendeseigentlichenBildesab,wobeiDunkelrauschenüber-wiegt.Rauschentritthauptsächlichauf,ohnedassLichtaufdenSensorfällt. DerFachmannsprichtvonDunkelstrom.EsgibtnochsehrvielmehrEin-flüsse,diezueinemRauschenführen.DerUmfangistvonderQualitätder verbautenElektronik,derSignalverarbeitungundvonderSensortemperatur abhängig.DocherstschauenwirzweiBeispielbilderan,diemitunterschiedli-chen ISO-Werten geschossen wurden: KlickenSiediebeiden BilderzumVergrößern bitte an. Dieeinfarbige,graue FlächewirdunterISO 3200pixeligbunt.Der TextverliertanKontrast, imoberenBereich erkenntmandeutlich, wiederTexturverlust steigt,indemdasMus-terzueinemFarbbrei verschmiert.DasBild verliertanDetails,die Auflösung(Schwarz/Weiß-Kontrast)sinktindenKeller. ObwohldieNikonD5000mitihren12MegapixelübereinengutenSensor verfügt,werdendieGrenzenderPhysikgesprengt.Wirweisenausdrücklich aufdiesenFakthin,nichtdassderEindruckentsteht,wirwürdenhiereinen ProdukttestindenVordergrundrücken.DerUnterschiedzwischenISO200 undISO3200siehtbeijederbeliebigenDigital-Kameraähnlichaus!Beieiner KameramitkleinemSensoristerextremer,beieinerKameramitgroßem Sensorwenigerstarkausgeprägt.DieBeispielbildersindübrigensstarkver-größert, um den Effekt nochmals zu verdeutlichen. WasgibtesinSachenRauschverhaltenundTexturverlustnochzuberichten? DieBehauptung,einSensormithoherPixeldichtewürdesehrvielmehrrau-schen,alseinSensormitwenigerMegapixel.Dieshörtundliestmanimmer wieder.DochwasistdrananderThese?WürdensichdieHerstellernicht selbsteinBeinstellen,indemsiedieAnzahlderPixelkonstanterhöhen,um dannKamerasanzubieten,dieschlechtersind,alsdasjeweiligeVorgänger-modell?Dasschauenwirunsnäheran!Die Textureines Textilstoffsdientzum direktenVergleichzwischenderNikonD5000(12Megapixel)undderen NachfolgemodellD5200(24Megapixel),dennauchdiesmalwollenwirkeinen Markenstreitheraufbeschwören.DiebeidenSchwesternsindfürunserenTest prädestiniert. 12 MP versus 24 MP! SindSieerstaunt?BereitsunterISO200isteindeutlicherQualitätsvorsprung zuverzeichnen. TrotzidentischerLichtverhältnisseundunterVerwendungdes gleichenObjektivszeichnetder24MPSensorderNikonD5200ungleichkon-trastreicher.DasBildistklarerundnichtsoverwaschenwiedasErgebnisder NikonD5000.ErinnernwirunsandasAuflösungsvermögeneinesSensors, könnenwirklarattestieren,dassdasNachfolgemodellmehrDetailswieder-gibt und folglich schärfer das Bild auf die Speicherkarte schreibt. NochdeutlicherwirddasResultatunterISO3200.Magsein,dasFotohätte eineetwaslängereBelichtungszeitbenötigt,dessenungeachtetverschwimmt dieTexturineinemMatschausfehlfarbenenPixeln.DieGrenzenderNikon D5000sindeinmalmehrerreicht.DieNikonD5200mitihrem24MP-Sensor indesliefertnochimmereinklaresBildab.DasErgebnishältsogareinenVer-gleichmitdemISO200BildderNikonD5000stand.Wirsindneu-gierigund schraubendieLichtempfindlichkeitnocheineStufehöher.IS06400würden wirinderPanoramafotografieniemalswählenunderkennen,dassunsdiese OptionvonnunanzurVerfügungsteht.Einbusensinderkennbar,diesind aber mehr als tolerierbar. VonderThese,einhochauflösenderSensorwürdedieBilderverrauschen, bleibt nichts übrig. Wie kann das sein? GanzohneFrageoptimierenalleHersteller-undnichtnurNikon-ihre ModellpaletteundliefernkeineKamerasausmitSchwächen,diedenKunden erzürnen.DerMarktistheißumkämpft.DieGewinnmargenichtmehrsogroß, wieeinst.EinImageverlustkönnteeinenSchadenanrichten,derunabsehbar wäre.WennSiealsolesen,eineKamerawürderauschen,solltenSiediese Aussagedifferenzieren.EsgibtheutekeineKameramehr,diewirklich schlechtwäre.ImGegenteil.DiedigitaleNeuzeithatdieanalogeübertroffen. SelbstkleineKamerasliefernheuteeineausgezeichneteAuflösung.Wer meckert, meckert auf höchstem Niveau.FazitWaskönnenwirfesthalten?VoneineranalogenPocket-Kamerakonnteman bedingtdurchdasextremkleineNegativkeineWundererwarten.Ritsch-Ratsch-KnipsenwarenschonimmerSchnappschuss-Kameras.Gleichesgilt fürdiedigitaleKompaktklasse.DerSensoristzuklein,umhochqualitativeBil-derzuschießen.BeigutemLichterzeugensieeinebrauchbareQualität,die vielenFotografengenügt.BeischlechtenLichtverhältnissensindsieeindeutig überfordert.InderMittelklassedominiertheuteeineKameramitAPS-C-Sensor.Gute APS-C-KameraskosteninetwasovielwieeineerstklassigeKompaktkamera, sindabergrößer,daeingrößererSensorverbautist.Früherwardasnicht anders.IneineguteMittelklassekamerakamein35mm-Rollfilmrein.Undder entschiedüberdieBaugröße.DieAPS-C-KlassekannimVerbundmiteinem guten Objektiv an die Oberklasse anschließen.DieOberklassewirdvondensogenanntenVollformatenbelegt.Einefullsize KameraistdasArbeitspferdeinesProfis.DerSensorentsprichtdem35-mm Rollfilmformatundistnochmalsgrößeralsein APS-C-Sensor.DerleiKameras sindteuerundsind-wiezufrüherenZeitenauch-derWunschtraumdes ambitioniertenHobbyfotografen.Manbrauchtsienichtwirklich,aberman möchte sie haben.HasselbladundKonsortenspielenheutewiedamalsinderOberligaderSpe-zialfotografie.DasMittelformatentsprichtdemheutigenMFormat.Fürdie Produktfotografie sind sie unverzichtbar. Alltagstauglich sind sie nicht.
Das kleine 1x1 der Sensortechnik
Leica IIIf über Nikon D5200.60 Jahre liegen zwischen den beiden Modellen.Die Leica galt in den 50er und 60er Jahrenunter Reportern als Top-Modell
Früher zeichnete ein “Film” für das Foto verantwortlich, heute ist es der Sensor.
Ein Sensor fängt Licht ein. Über eine Folie, die nur eine Farbe durchlässt, erhält der Sensor die benötigte “Farbinformation”
In der Vergrößerung offenbart sich der schachbrettartige Aufbau der einzelnen Bildpunkte
Jedes digitale Bild besteht aus einer Vielzahl winzig kleiner Bildpunkte, den sogenannten Pixeln. Die einzelnen Pixel liegen so eng nebeneinander, dass sie erst bei starker Vergrößerung wahrgenommen werden.
Der Bayer-Sensor im Aufbau.Ein 16 Megapixel-Sensorhat 16 Millionen Farbrezeptoren;unser Beispiel zeigt zurVeranschaulichung einenerdachten Sensor mit 384 Pixel
Die additive Farbmischung ist die Grundlage für das Farbwiedergabeverfahren (RGB-Farbraum)
Filmstreifen im 35 mm-Format
Pocket-Film
Agfamatic 508 Sensor Pocket
Sensorgrößen im Überblick (maßstabsgetreu)
Kleinbildformat = 24x36 mm
1/1,7” = 5,7x7,6 mm
APS-C 15x22,5 mm
Früher entschied die Optik und die Negativgröße über die Qualität einer Kamera. Heute ist es die Optik und der Sensor; weniger die Anzahl der Megapixel.
Der Crop-Faktor bestimmt die Sensorgröße
Crop 1,0
Crop 1,6
Crop 4,5
Vollformat-Sensor
Crop-Sensor 1,6
Motiv “Tante Ju” mit Bildausschnitt
Bildausschnitt Crop-Sensor 1,6
Bildausschnitt Vollformat-Sensor
Das Testbild nach ISO 12233 dient zur Bestimmung der Auflösungeines Sensors