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"  
  720 x 576  **) (höchste DVD-Q.) (0,4 MP)
0,8 1024 x 768 XGA 678 x 508
  1280 x 720 HD-TV (720p) (0,9 MP)
  1280 x 800 (16:10) (1,0 MP)
  1366 x 768 WXGA (16:9) (1,0 MP)
1,3 1280 x 960 SXGA 844 x 633
2 1600 x 1200 UXGA 1055 x 791
  1920 x 1080 Voll HD-TV (2,0 MP)
3 2048 x 1536 EXGA 1350 x 1012
4 2272 x 1704 - 1500 x 1125
5 2560 x 1920 - 1687 x 1265
6 2848 x 2136 - 1880 x 1410
7 3072 x 2304 - 2030 x 1522
8 3264 x 2448 - 2154 x 1616
(8) 3456 x 2304 (3:2 Format) 2280 x 1520
9 3488 x 2616 - 2302 x 1726
10 3648 x 2736 - 2408 x 1806
(10) 3872 x 2592 (3:2 Format) 2555 x 1710
12 4000 x 3000 - 2640 x 1980
(12) 4288 x 2848 (3:2 Format) 2830 x 1880
       
16,7 4992 x 3328 (3:2 Forma) 3295 x 2196
21 5616 x 3744 (3:2 Forma) 3707 x 2471
 
*)  Ca. 66% der Pixel einer normalen 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 8 MP-Fotos nach der Bearbeitung auf 2MP (1600 x 1200 Pixel). →Begründung 

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Üblicherweise liefert z.B. eine 2 MP-Kamera Bilddateien von 1600 x 1200 Pixeln. Das sind 1.920.000 Pixel. Das Wort "Pixel" setzt sich übrigens aus den Begriffen "Picture" und "Element" (= Bildpunkt) zusammen.
Das heißt aber nicht unbedingt, dass die Kamera tatsächlich auch exakt 1.920.000 lichtempfindliche Zellen hat. Vielleicht hat sie viel weniger und die Bilddatei wird nur hochgerechnet.
Aber selbst wenn die Kamera wirklich 2 Millionen Zellen hat, wäre eine eingescannte Bilddatei deutlich schärfer. Das liegt daran, dass nicht jeweils eine Zelle des Kamera-Sensors auch direkt ein "Pixel" liefert. 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" Pixeln 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.

Von einem (guten) Scanner wird aber eine Linie auch dann exakt erfasst, wenn sie nur ein Pixel breit ist; denn hier ist jedes einzelne Pixel für alle Farben zuständig (Beispielbild). Deshalb nutzt ein eingescanntes Bild die bei der jeweiligen Dateigröße maximal mögliche Bildqualität voll aus.

Anders bei einer Digitalkamera. 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.

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Was sind "echte" Pixel

Aus allen diesen Überlegungen ergibt sich, dass z.B. eine normale 4 MP-Kamera (2272 x 1704) eigentlich nur 1500 x 1125 "echte" Pixel liefert.
Das bedeutet: erst wenn die Bilder einer 4 MP-Kamera auf 2 MP (1600 x 1200) heruntergerechnet wurden, haben sie etwa die Detailschärfe eines in dieser Größe eingescannten Bildes.

Als Beweis hier ein Ausschnitt aus einem 11 MP Testbild, das zunächst auf 3MP (2048 x 1536) heruntergerechnet wurde. Das ist die optimale Auflösung eines 3MP-Bildes!
Darunter ein Testbild einer sehr guten 4 MP-Kamera (Canon G3) ebenfalls auf 3 MP heruntergerechnet. Eindeutig ist die Bildschärfe noch nicht optimal.



Erst wenn das Bild der 4 MP-Kamera auf 1600 x 1200 Pixel (2 MP) heruntergerechnet wird, zeigt es etwa die Bildqualität eines "optimalen" 2 MP-Bildes. Da beide Bilder dann aber kleiner sind, sind auch in dem "optimalen" Testbild logischerweise weniger Strukturen als im 3MP-Bild zu erkennen.

Andererseits nutzen diese 2MP-Bilder aber das Auflösungsvermögen selbst der besten PC-Monitore voll aus. Mehr Details können hier nicht dargestellt werden. Kameras mit mehr als 4 MP zeigen deshalb nicht mehr Details auf dem Monitor. →Mehr Infos

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Es gibt derzeit nur wenige Kameras, die wirklich "echte" Pixel liefern. Der X3-Sensor macht es möglich. Eine "nur" 3,4 MP große Datei enthält mehr Details als die 6 MP-Datei der Spiegelreflex-Kamera Canon 300D.

 

Aber auch die Fuji-Kameras mit Super-CCD liefern Dateien, die mehr Details enthalten als eine "normale" Datei gleicher Größe. Eine 6 MP-Datei enthält etwa so viele "echte" Pixel wie eine 8 MP-Datei eines normalen Sensors. →Beweis




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; 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, zeigen bei Video kein "Smear" und sind in der Herstellung billiger.

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 37 MP/cm² 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

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 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.

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!
 

Außerdem gibt es eine ganze Reihe "Spezial-Sensoren", die aber zumeist nur "Eintagsfliegen" waren.

LBCAST-Sensor

Diese erstmals in der Nikon D2H eingesetzten Sensoren vereinigen die Vorteile der CCD-Sensoren mit denen von CMOS-Sensoren. Außerdem hat er nicht 4 sondern nur 3 Transistoren pro Sensorzelle.

4-Farben-Sensor der Fa. Sony

In der Sony F828 wird ein Sensor eingesetzt, der anstelle der üblichen RGB-Sensoren (1x Rot, 2x Grün, 1x Blau) eine vierte Farbe erkennt. Anstelle der zweiten grün-empfindlichen Zelle ist hier eine eingesetzt, die für Blaugrün zuständig ist. Dadurch soll eine bessere Farb-Differenzierung erreicht werden.

ClearVid-Sensor von Fa. Sony

Seit Anfang 2006 hat auch Sony einen um 45° gedrehten Sensor, ähnlich dem SuperCCD von Fuji. Er hat allerdings nicht 2 sondern 6 grüne Zellen pro blaue und roter Zelle. Dadurch ergibt sich eine höhere Lichtempfindlichkeit, aber eine geringere Auflösung gegenüber der Fuji-Lösung.

Kodak-Sensor

Mitte Juni 2007 kündigte die Fa. Kodak einen neuentwickelten Sensor an. Er enthält neben den üblichen Farbzellen eine gleiche Zahl "farbloser" Zellen. Da sie ohne vorgeschaltete Farbfilter direkt vom Licht getroffen werden, sind sie erheblich lichtempfindlicher, liefern aber nur ein SW-Bild. Alle diese Informationen müssen dann in der Kamera zu Farbpixeln verrechnet werden. Theoretisch kann durch eine geschickte Kombination der SW- und Farbbilder eine höhere Auflösung und/oder geringeres Rauschen erreicht werden.

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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 die Standard-Brennweite (Brennweite, die etwa den gleichen Bildwinkel ergibt, wie 50 mm bei KB; dh. ca. 47°).
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
MP Bild-Breite
(mm)
Bild-Höhe
(mm)
Standard-
Brennweite
rel. Fläche
(APS = 100)
1/6" *)        
1/3,2" **) 3,7 2,1 4,2 mm 1,8
1/2,7" 2 - 10 5,37 4,0 7 mm 5
1/2,5" 2 - 12 5,76 4,3 8 mm  
1/2,3" 6 - 15 6,2 4,6 9 mm 6,8
1/1,8" 3 - 12 7,2 5,3 10 mm  
1/1,7" 3 - 15 7,6 5,6 11 mm 10
1/1,6" 8 - 12 8,3 6,2   12
2/3" (= 1/1,5") 5 - 11 8,8 6,6 12,5 mm 14
           
4/3" mind. 6 18,0 13,5 25 mm 58
SLR-APS ***) 6 - 14 23,7 15,6   88
APS-C   25,1 16,7 31 mm 100
KB 12 - 21 36 24 50 mm 206

*)  Standard von 4:3 Camcordern
++) Full-HD Camcorder
***) Es gibt auch DSLs mit APS-H (28,7 x 19,1 mm)
 

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 zwar auch Kamera-Sensoren in KB-Größe, die in (sehr teure) Spiegelreflexkameras für Profis eingebaut werden. Aber sie haben m. E. keine große Zukunft, da die konventionellen Objektive für Digitalkameras nicht optimal sind. 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. Das ist sicherlich der Sensor der Zukunft bei Wechselobjektiv-Kameras  ... die dann hoffentlich auch einen Monitorsucher bieten.


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.
Obwohl technisch viel für dieses System spricht, wird es wohl (leider) ein Exot bleiben. Gegen die Marktmacht von Canon, Nikon, Sony & Co. und deren Objektiv-Auswahl hat "FourThirds" keine wirkliche Chance.
Durch das neue "spiegellose" System (MICRO Four Third) sind aber Konstruktionen möglich, die extrem kleine Kameras mit Wechseloptik ermöglichen.


16:9 Sensoren

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

 


Sensorgröße und Rauschen

Ein wichtiger 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 neue 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 12 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 wird 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 4MP 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 als bei der F31 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 ...

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Letzte Überarbeitung: 02.09.2010