Wie funktioniert der Sensor einer Digitalkamera? Wann immer von der Leidenschaft zur Fotografie die Rede ist, spalten sich die Altersgruppen. Da gibt es jene, die mit der analogen Fotografie aufgewachsen sind, die beim Anblick eines Plattenapparats ins Schwärmen geraten und die sich mit Wehmut an ihre erste Kamera erinnern - und an die Fummelei, wenn sich der Rollfilm mal wieder hartnäckig weigerte, eingefädelt oder transportiert zu werden. Die zweite Gruppe kennt die digitale Technik in- und auswendig, fachsimpelt über Auflösung und Rauschverhalten, weiß, was ein APS-C-Sensor ist und für welches Geld die kleinste Full-Frame-Kamera zu haben ist. Nicht wenige von der analogen Gruppe sind von der digitalen Neuzeit regelrecht überrumpelt worden. Zunächst hatten sie die ersten digitalen Kameramodelle belächelt und verspottet. Teuer, unfachmännisch in der Bedienung, umständlich - und die Bildqualität spottete jeder Beschreibung. Aber plötzlich zauberte ein Bekannter oder Verwandter die allerschönsten Bilder auf den Monitor. Einfach so aus der Speicherkarte, ohne lange Wartezeit. Und der Drucker produzierte einen Abzug nach dem anderen. Farbenfroh und knackig scharf. Kurzum, es gibt kaum jemanden noch, der in Anbetracht dieser Vorteile ernsthaft mit einer Analogen knipst, einige wenige Enthusiasten ausgenommen. Doch das Ver- ständnis und das Wissen um den Prozess hinter dem fertigen digitalen Foto hinkt der Technik hinterher. Dabei hat sich gar nicht so viel geändert. Die alte Technik ist übersetzbar. Und genau das wollen wir mit diesem Artikel ver- suchen. Wir spielen Dolmetscher von alt nach neu und werden dem Einsteiger erklären, wie eine digitale Kamera - wie ein Kamera-Sensor - funktioniert. Zwischen der Leica f3 und der Nikon D5200 (siehe Bildreihe rechts) liegen 60 Jahre. Wenn man eine 60 Jahre alte Leica in die Hand nimmt, ist das ein be- sonders Erlebnis. Ganz anders als heutige Kameras liegt sie schwer in der Hand. Verglichen mit der Nikon D5200 wirkt sie zierlich. Alles rastet butter- weich, mit satter Präzision. Da gibt es nichts, was sich falsch anfühlen würde oder gar Spiel hätte. Die Objektiv-Schneckengänge lassen sich hauchzart mit einer Fingerspitze drehen. Mit einem leisen, aber bestimmten Klick verrichtet die Leica ihre Arbeit, als ob sie erst gestern über den Ladentisch gegangen wäre. Die alte Technik ist zum Verlieben. Siehe auch: Mit der Leica IIIf zum Kugelpanorama. Die Nikon D5200 hingegen zählt zwar zu den kleinsten Spiegelreflexkameras dieser Welt, doch sie liegt klotziger in der Hand. Ergonomisch zwar, aber die Haptik geht eindeutig in Richtung Plastik-Gefühl. Warm, irgendwie weich, wenngleich solide ver- arbeitet (wovon kleinste Spaltmasse zeugen). Beide Modelle sind grundverschieden, und doch funktionieren sie nach dem gleichen Prinzip. Es gibt einen lichtempfindlichen Träger (hier der Film, dort der Sensor), man muss die Lichtempfindlichkeit berück- sichtigen (hier wird getippt, dort wird gedreht), dann stellt man die Blende und die Belichtungszeit ein (diesbezüglich hinkt die Leica natürlich hinterher, wenn man erst den externen Belichtungsmesser aus der Fototasche kramen muss). Doch wie gesagt: am Prinzip hat sich wenig bis gar nichts geändert. Der Film in der Leica (wir wählen ein Negativ) wird belichtet. Oder anders gesagt: der Film fängt Bildinformationen durch das Objektiv ein und speichert sie bis zur Ent- wicklung ab. Nach der Entwicklung wird die Bildinformation auf Fotopapier (Positiv) weiter gegeben und das Foto ist fertig. Helden der Dunkelkammer werden jetzt schmunzeln, denn ganz so simpel war und ist dieser Prozess natürlich nicht. Wir reduzieren sehr viel Fachwissen und Kniffe, die Jahre benötigten, bis sie saßen. Nehmen wir den Sensor ebenso blauäugig in Augenschein und klären dessen Funk- tionsweise. Was eigentlich macht der? Nun, er fängt Licht ein. Er erkennt hell und dunkel, er differenziert Grautöne, Farben kann er nur durch einen Trick erkennen. Denken wir an einen Dämmerungs-Sensor an der Haustür, der das Eingangslicht ein- oder ausschaltet, dann wird die Funktionsweise klar. Wie aber kommt die Farbe ins Bild? Durch Folien! Es gibt Folien, die lassen nur grün, nur rot oder nur blau durch, andere Farben werden absorbiert. Und nun müssen wir uns vorstellen, auf einem Fo- to-Sensor sitzen mehrere Dämmerungs-Sensoren und vor jedem Dämmerungs-Sen- sor ist eine Folie montiert, die einer einzigen Farbe Durchlass gewährt. Das schauen wir uns als Skizze mal an: Denken wir uns die Glühlampe als Dämmerungs-Sensor. Vor dem Dämmerungs- Sensor steht eine Folie. Unsere Folie lässt nur die Farbe grün zum Sensor. Rot und blau werden blockiert. Jetzt weiß die Kamera, unser Bilddetail ist grün. Wie hell oder wie dunkel unser Grün ist, ist ebfalls bekannt. Die Kamera wandelt folglich “hell” in “grün”. Auf diese Weise erhält man ein einzelnes Pixel. Dämmert Ihnen, was es zu bedeuten hat, wenn z.B. von einem 16 Megapixel-Sensor die Rede ist? Richtig. Megapixel steht für eine Million Bildpunkte (Pixel) und gibt die Anzahl der einzelnen Dämmerungs-Sensoren auf unserem Kamera-Sensor an. Wir denken uns also 16 Millionen Glühlampen jeweils mit einer dazugehörigen Farbfolie und fertig ist unser Kamera-Sensor. Die nächste Skizze symbolisiert unseren Kamera-Sensor (Bayer-Sensor) im Gesam- taufbau. Natürlich haben wir die Anzahl der Glühlampen (Fotodioden) deutlich redu- ziert; hier geht es noch immer ums Prinzip. Wie in der Skizze zu sehen ist, sind die Dioden zwar gleichmäßig verteilt, aber ihre Häufigkeit ist unterschiedlich. Grün, rot und blau stehen im Verhältnis 2:1:1, um der Grünsensibilität des menschlichen Auges zu entsprechen. Eine 16 Megapixel-Kamera besitzt 8 Millionen grüne, 4 Millionen rote und 4 Millionen blaue Pixel. Einige Kamera-Hersteller versuchen die Bildqualität zu ver- bessern, indem sie weitere Farben filtern (z.B. smaragdgrün) oder die Verteilung der Farbanteile ändern. Warum aber gibt es keine Dioden für schwarz oder gelb? Weil die Informationen bestehend aus den drei Primärfarben genügen. Mit den Helligkeits- informationen von rot, grün und blau (additive Farbmischung) lässt sich jeder andere Farbton wiedergeben (siehe Skizze unterhalb des Sensors). Wie geht es weiter? Infolge der Filterung liefert der Sensor quasi drei Bilder zur weiteren Verarbeitung an die Software. Diese drei Bilder werden übereinandergelegt: Wichtig ist zu wissen, dass die vom Sensor gelieferten Farbabzüge immer lückenhaft sind, da nur jede zweite Diode die Werte für grün misst und sogar nur jede vierte Diode die Werte für rot bzw. blau (wir erinnern uns an das Verhältnis 2:1:1). Um einen vollständigen Bildpunkt darstellen zu können, werden jedoch die Helligkeitswerte in allen drei Farbkanälen benötigt. Dieses Problem wird gelöst, indem die Software der Kamera die fehlenden Informationen errechnet (Farbinterpolation). Der Sensor liefert 1/3 der Bildinformationen, 2/3 wird geschätzt. Gleichzeitig müssen weitere Probleme umgangen werden, wie z.B. Detailverluste, Moirés, Farbsäume oder andere Bildartefakte. Die Qualität der Software hat entscheidenden Einfluss auf die Bildqualität! Profis arbeiten aus diesem Grund gerne mit den Rohdaten und übernehmen diese Arbeit mittels eines RAW-Konverters am Computer selbst. Wir wissen jetzt, wie ein Bayer-Sensor funktioniert. Und wir kennen die heute üblichen Auflösungen. 10 Megapixel sind ein alter Hut. Der Markt bietet 24 Megapixel-Kameras an, die teuren Profimodelle sind gar mit 36 Megapixel bestückt. Betrachtet man sich den oben abgebildeten Sensor (Darstellung ungefähr 1:1) unterhalb der Filmdose, können wir uns das Gedränge nicht vorstellen. Hier geht es eng zu. Wirklich? Nein, es kann noch sehr viel enger zugehen, denn nicht jeder Sensor ist so groß wie dieser. Sprechen wir also über die Sensorgröße und analog über die verschiedenen Negativformate, denn auch hier ist ein Vergleich sinnvoll. Solch einen Filmstreifen kennt jeder. Er stammt aus unserer Kodakdose; man nennt ihn 35mm-Rollfilm oder auch Kleinbildformat. Die Analog-Fotografen wissen noch, es gab ihn in unterschiedlicher Lichtempfindlichkeit. Ein ISO 100 wurde bei viel Sonnenlicht eingesetzt, der 200er war üblich und den 1600er nahm man her, wenn man bei Dunkelheit noch halbwegs was raus holen wollte. Meist ärgerte man sich dann aber doch über das grobkörnige Ergebnis. Das Kleinbildformat war über Jahrzehnte hinweg Standard. Die Leica war die Kamera, die diesen Standard setzte. Doch neben diesem Format gab es noch viele andere. Zum Beispiel den Pocket-Film, der hauptsächlich in kleinen Knipsen zum Einsatz kam. Die Agfa Agfamatic 508 sensor pocket verkörpert diese Klasse wie kaum eine andere Kamera. Ihr Ritsch-Ratsch-Mechanismus diente zum Weitertransport des Films und öffnete, bzw. verschloss das Objektiv. Praktisch. Und sie passte nun wirklich in jede Jack- entasche. Doch sie hatte, wie jede Kamera dieser Klasse, einen großen Nach- teil. Die winzige Optik im Zusammenspiel mit dem kleinen Pocket-Film konn- ten nicht mehr hergeben als farbige Urlaubserinnerungen in mittelmäßiger Schnapp- schussqualität. Dafür war sie gebaut, das wusste man und man akzeptierte es. Und heute? Heute verspricht uns jeder Hersteller brillante Farben und erst- klassige Schärfe unabhängig von der Größe der Kamera. Oder richtiger gesagt: unabhängig von der Sensorgröße. Schauen wir uns also die unterschiedlichen Sensoren mal an, um beurteilen zu können, ob dieses Versprechen wirklich einzuhalten ist. Die nächste Skizze veranschaulicht drei unterschiedlich große Sensortypen. Das grüne Viereck stellt den Vollformastsensor dar, der in Profi-Kameras verbaut ist Er entspricht dem Kleinbild-Rollfilm von einst und wird dement- sprechend mit KB abgekürzt. Im englischen wird er full size sensor genannt. Der Sensor hat eine Baugröße von 24 x 36 mm. Es folgt das blaue Quadrat. Die Sensorgröße APS-C ist nicht exakt genormt und kann wenige Millimeter von der hier angegebenen Größe 15 x 22,5 mm abweichen. Dieser Sensor ist in Mittelklassekameras zu finden (wie. z.B. in der Nikon D5200). Zu guter Letzt bleibt das rote Quadrat. Kleinere Digitalkameras müssen sich mit diesem winzigen Sensor mit dem Abmaßen von 5,7 x 7,6 mm begnügen. Aus der analogen Fotografie wissen wir, je größer das Negativformat ist, umso besser ist die Bildqualität. Das Format 9x9 einer Hasselblad (Mittelformat) war unübertroffen und niemand dachte im Traum daran, diese Qualität mit einem Pocket Film erreichen zu können. Übersetzen wir nun dieses Wissen in die digitale Neuzeit, wird offensichtlich, dass die Vollformat-Sensorgröße als Negativ gedacht sehr viel mehr Fläche aufweist, als der Winzling 1/1,7”. Die logische Schlussfolgerung liegt klar auf der Hand?! Ja und nein! In einer digitalen Kamera ist nicht allein die Sensorgröße und die Anzahl der Megapixel entscheidend. Denken wir an die Funktionsweise des Bayer-Sensors. Hier wird gewandelt und gerechnet. In der Folge ist die Rechenarbeit also ebenso entscheidend. Der Markt bietet APS-C Kameras an, die mit full size Kameras sehr gut mithalten können. Das macht die Angelegenheit (z.B. bei einem Neukauf) nicht einfacher, aber das Wissen um die Funktionsweise eines Sensors und um die verschie- denen Baugrößen ist ein sehr guter Anhaltspunkt. Wollen sie tiefer einsteigen? Gerne! Es gibt noch viele wichtige Fakten und Begrifflichkeiten, die man kennen sollte. Der Crop-Faktor. Was in aller Welt soll uns dieser Wert mitteilen? Nun, dieser Faktor (auch Formatfaktor genannt) dient u.a. als Rechenfaktor zur Bestimmung der exakten Sensorgröße. Trotz aller Bemühungen konnte sich die Branche außer bei dem full size Sensor nie auf einen Standard einigen. Jeder Hersteller braut sein eigenes Süppchen, in der Hoffnung, die Konkurrenz übertrumpfen zu können. Folglich gibt es unzählige unterschiedliche Sensoren auf dem Markt. Und der Crop-Faktor (von engl. to crop = beschneiden) bestimmt den Typ unabhängig von der Klasse durch die Angabe der Größe. Wie funktioniert das? Der full size Sensor gibt das Maß vor. Seine Abmessung beträgt 24 x 36 mm und sein (theoretischer) Faktor beträgt 1,0. Der von Nikon, Pentax und Sony verwendete APS-C-Sensor wird mit dem Crop- Faktor 1,5 angegeben und ist in der diagonalen gerechnet um 1,5 mal kleiner als der fulll size sensor. Daraus ergibt sich eine Sensorgröße von 15,6 x 23,6 mm. Der von Canon verwendete APS-C Sensor wird mit dem Crop-Faktor 1,6 an- gegeben und ist in der diagonalen gerechnet um 1,6 mal kleiner als der full size sensor. Daraus ergibt sich eine Sensorgröße von 15,0 x 22,5 mm. Olympus und Leica geben den Crop-Faktor ihrer APS-C Sensoren sogar mit 2,0 an. Mittlerweile werden aber auch Sensoren hergestellt, die deutlich größer sind. Das Leica-M-Format z.B. (Crop-Faktor 0,8) und das M-Format von Mamiya und Hasselblad (Crop-Faktor 0,7). Je größer der Faktor ist, um so kleiner ist also der Sensor. Und je kleiner der Faktor ist, um so größer fällt der Sensor aus. Das klingt verwirrend, sollte man aber verinnerlicht haben, denn die Größe des Sensors ist (im eingeschränkten Maß) ein Qualitätsmerkmal und erklärt, weshalb ein 50er Objektiv an einer Vollformatkamera trotz gleicher Brennweite an einer APS-C-Kamera einen anderen Bildausschnitt zeichnet. Man spricht von einer gefühlten Brennweiten- verlängerung. Um zu veranschaulichen, was man unter einer gefühlten Brennweitenver- längerung versteht, nehmen wir das Motiv zweier Ju 52 am Horizont. Der schwarze Kreis stellt den Bereich dar, den das Objektiv von den beiden Oldtimern einfängt. Das grüne Quadrat zeigt den Bildausschnitt, also den nutzbaren Bereich, so, wie wir ihn im Sucher (oder auf dem Display) sehen. Wir verwenden eine full sice Kamera und drücken ab. Anschließend ziehen wir einen Abzug und stellen ihn zum Vergleich rechts unten in die Ecke. Das identische Objektiv (!) an einer Crop-Kamera mit Faktor 1,6 verwen- det (blaues Quadrat) ergibt bei glei- chen Einstellungen (also mit unver- ändertem Zoom) zwar ein- und den- selben Bildkreis (schwarzer Kreis), da aber der Crop-Sensor kleiner ist, wird folglich auch nur ein kleinerer Ausschnitt angezeigt und aufgenommen. Wir ziehen abermals einen Abzug und stellen fest, der vom Crop-Sensor erfasste Motivbereich wird in unserem Abzug vergrößert dargestellt. Es kommt zu einer scheinbaren Brennweitenverlängerung! Scheinbar deswegen, weil die Brennweite eine feste Größe des Objektivs ist – die Position der Linse vor der Bildebene bleibt unverändert, es ändert sich aber der Bildwinkel. Möchte man den Bildausschnitt bei beiden Kameras identisch gestalten, muss man sich unterschiedlicher Brennweiten bedienen. Die Brennweite 50 mm am Vollsensor entspricht in etwa der Brennweite 35 mm am Crop-Sensor. Würde man ein 200er Tele (KB) am Crop Sensor einsetzen, hätte man ein 320er Tele. Nachdem wir die Funktionsweise klärten und die unterschiedlichen Sensor- größen vorstellten, ist es an der Zeit, über eines der größten Missverständ- nisse zu reden: Über die “Auflösung” eines Sensors. Umgangssprachlich hat es sich eingebürgert, die Anzahl der Pixel als Auflösung zu bezeichnen. Technisch korrekt ist allerdings die Fähigkeit des Sensors, Schwarz-Weiß- Kontraste wiederzugeben. Die Auflösung wird in Linienpaaren pro Bildhöhe gemessen. Zu diesem Zweck wird das links dargestellte Testbild (ISO 12233) fotografiert, um dann an den jeweils senkrechten und waagerechten Linien die Auflösung der Kamera zu ermitteln. Völlig unumstritten ist diese Methode nicht. Jedes Testlabor hat seine eigene Methode. Messwerte verschiedener Labors können schwerlich miteinander verglichen werden, zumal sich die Messmethoden sehr häufig ändern. Fakt aber ist: Die Anzahl der Pixel eines Sensor hat zwar aus Zeiten, wo dieser Wert noch wirklich ein Qualitäts- merkmal war, einen großen psychologischen Effekt auf den Verbraucher, ansonsten erzeugen viele Pixel große JPG-Dateien. Mehr nicht. Und Vorsicht: Auch eine Kamera mit hoher Auflösung (LP/BH) kann ein langweiliges Bild liefern bedingt durch einen hohen Texturverlust. Die Feinzeichnung eines Bildes wird in erster Linie mittels Texturen mit geringem Kontrast gebildet. Das Thema Texturverlust ist eng mit dem Thema Rauschen verknüpft. Dazu muss man wissen, das moderne Digitalkameras bei der Berechnung des JPG-Bildes eine Rauschunterdrückung einsetzen. Auch bei niedrigen ISO-Werten, denn auch hier verschlech- tert Rauschen die Bildqualität. Was versteht man unter Rauschen? Wie eingangs erwähnt, wurde früher die Lichtempfindlichkeit eines Rollfilms oder DIA-Films in ISO angegeben. Und wer immer mit einem extrem lichtempfindlichen Film fotografierte (z.B. ISO 1600), weiß, wie grobkörnig das Ergebnis ausfallen konnte. Im digitalen Zeitalter wird der gewünschte ISO-Wert direkt an der Kamera eingegeben und der Effekt im Vergleich zur analogen Fotografie hat ähnliche Auswirkungen auf die Bildqualität. Je höher der ISO-Wert ist, umso mehr weichen die Pixel in Helligkeit und Farbe von denen des eigentlichen Bildes ab, wobei Dunkelrau- schen überwiegt. Rauschen tritt hauptsächlich auf, ohne dass Licht auf den Sensor fällt. Der Fachmann spricht von Dunkelstrom. Es gibt noch sehr viel mehr Einflüsse, die zu einem Rauschen führen. Der Umfang ist von der Qualität der verbauten Elektronik, der Signalverarbeitung und von der Sensortemperatur abhängig. Doch erst schauen wir zwei Beispielbilder an, die mit unterschied- lichen ISO-Werten geschossen wurden: Klicken Sie die beiden Bilder zum Vergrößern bitte an. Die einfarbige, graue Fläche wird unter ISO 3200 pixelig bunt. Der Text verliert an Kontrast, im oberen Bereich erkennt man deutlich, wie der Texturverlust steigt, indem das Muster zu ei- nem Farbbrei verschmiert. Das Bild verliert an Details, die Auf- lösung (Schwarz/Weiß-Kontrast) sinkt in den Keller. Obwohl die Nikon D5000 mit ihren 12 Megapixel über einen guten Sensor verfügt, werden die Grenzen der Physik gesprengt. Wir weisen ausdrücklich auf diesen Fakt hin, nicht dass der Eindruck ent- steht, wir würden hier einen Produkttest in den Vordergrund rücken. Der Unterschied zwischen ISO 200 und ISO 3200 sieht bei jeder beliebigen Digital-Kamera ähnlich aus! Bei einer Kamera mit kleinem Sensor ist er extremer, bei einer Kamera mit großem Sensor weniger stark ausgeprägt. Die Beispiel- bilder sind übrigens stark vergrößert, um den Effekt nochmals zu verdeutlichen. Was gibt es in Sachen Rauschverhalten und Texturverlust noch zu berichten? Die Behauptung, ein Sensor mit hoher Pixeldichte würde sehr viel mehr rauschen, als ein Sensor mit weniger Megapixel. Dies hört und liest man immer wieder. Doch was ist dran an der These? Würden sich die Hersteller nicht selbst ein Bein stellen, indem sie die Anzahl der Pixel konstant erhöhen, um dann Kameras anzubieten, die schlechter sind, als das jeweilige Vorgängermodell? Das schauen wir uns näher an! Die Textur eines Textilstoffs dient zum direkten Vergleich zwischen der Nikon D5000 (12 Megapixel) und deren Nachfolgemodell D5200 (24 Megapixel), denn auch diesmal wollen wir keinen Markenstreit heraufbeschwören. Die beiden Schwestern sind für unseren Test prädestiniert. 12 MP versus 24 MP! Sind Sie erstaunt? Bereits unter ISO 200 ist ein deutlicher Qualitätsvor- sprung zu verzeichnen. Trotz iden- tischer Licht verhältnisse und unter Verwendung des gleichen Objektivs zeichnet der 24 MP Sensor der Nikon D5200 ungleich kontrastreicher. Das Bild ist klarer und nicht so verwaschen wie das Ergebnis der Nikon D5000. Erinnern wir uns an das Auflösungs- vermögen eines Sensors, können wir klar attestieren, dass das Nachfolge- modell mehr Details wiedergibt und folglich schärfer das Bild auf die Spei- cherkarte schreibt. Noch deutlicher wird das Resultat unter ISO 3200. Mag sein, das Foto hätte eine etwas längere Belichtungszeit benötigt, dessen ungeachtet ver- schwimmt die Textur in einem Matsch aus fehlfarbenen Pixeln. Die Grenzen der Nikon D5000 sind einmal mehr erreicht. Die Nikon D5200 mit ihrem 24 MP-Sensor indes liefert noch immer ein klares Bild ab. Das Ergebnis hält sogar einen Vergleich mit dem ISO 200 Bild der Nikon D5000 stand. Wir sind neu- gierig und schrauben die Lichtempfind- lichkeit noch eine Stufe höher. IS0 6400 würden wir in der Panoramafotografie niemals wählen und erkennen, dass uns diese Option von nun an zur Ver- fügung steht. Einbusen sind erkennbar, die sind aber mehr als tolerierbar. Von der These, ein hochauflösender Sensor würde die Bilder verrauschen, bleibt nichts übrig. Wie kann das sein? Ganz ohne Frage optimieren alle Hersteller - und nicht nur Nikon - ihre Modellpalette und liefern keine Kameras aus mit Schwä- chen, die den Kunden erzürnen. Der Markt ist heiß umkämpft. Die Gewinnmarge nicht mehr so groß, wie einst. Ein Imageverlust könnte einen Schaden anrichten, der unabsehbar wäre. Wenn Sie also lesen, eine Kamera würde rauschen, sollten Sie diese Aussage differenzieren. Es gibt heute keine Kamera mehr, die wirklich schlecht wäre. Im Gegenteil. Die digitale Neuzeit hat die analoge übertroffen. Selbst kleine Kameras liefern heute eine ausgezeichnete Auflösung. Wer meckert, meckert auf höchstem Niveau. Fazit Was können wir festhalten? Von einer analogen Pocket-Kamera konnte man bedingt durch das extrem kleine Negativ keine Wun- der erwarten. Ritsch-Ratsch-Knipsen waren schon immer Schnappschuss-Kameras. Gleiches gilt für die digitale Kompaktklasse. Der Sensor ist zu klein, um hochqualitative Bilder zu schießen. Bei gutem Licht erzeugen sie eine brauchbare Qualität, die vielen Fotografen genügt. Bei schlechten Lichtverhältnissen sind sie eindeutig überfordert. In der Mittelklasse dominiert heute eine Kamera mit APS-C-Sensor. Gute APS-C-Kameras kosten in etwa soviel wie eine erst- klassige Kompaktkamera, sind aber größer, da ein größerer Sensor verbaut ist. Früher war das nicht anders. In eine gute Mittel- klassekamera kam ein 35mm-Rollfilm rein. Und der entschied über die Baugröße. Die APS-C-Klasse kann im Verbund mit einem guten Objektiv an die Oberklasse anschließen. Die Oberklasse wird von den sogenannten Vollformaten belegt. Eine full size Kamera ist das Arbeitspferd eines Profis. Der Sensor entspricht dem 35-mm Rollfilmformat und ist nochmals größer als ein APS-C-Sensor. Derlei Kameras sind teuer und sind - wie zu früheren Zeiten auch - der Wunschtraum des ambitionierten Hobbyfotografen. Man braucht sie nicht wirklich, aber man möchte sie haben. Hasselblad und Konsorten spielen heute wie damals in der Oberliga der Spezialfotografie. Das Mittelformat entspricht dem heutigen M Format. Für die Produktfotografie sind sie unverzichtbar. Alltagstauglich sind sie nicht.

Früher zeichnete ein “Film” für das 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 Jahren unter Reportern als Top-Modell

Ein Sensor fängt Licht ein. Über eine Folie, die nur eine Farbe durchlässt, erhält der Sensor die 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 Auflösung eines 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-Sensor hat 16 Millionen Farbrezeptoren; unser Beispiel zeigt zur Veranschaulichung einen erdachten Sensor mit 384 Pixel

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.

Die additive Farbmischung ist die Grundlage für das Farbwiedergabeverfahren (RGB-Farbraum)

Das kleine 1x1 der Sensortechnik

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