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Guide: Sensor-Größe in Digitalkameras
Wenn Kameras für Filme benutzt werden, dann hat der Bild-Sensor die gleiche Gröβe für (fast) jeden, zusammen mit den Rollen für 35mm Filme, die überall für den Einsatz geeignet sind, von den einfachsten Kompaktkameras bis zu den modernsten SLR- Kameras. Das, mit den Digitalkameras stimmt nicht mehr, denn oft wird behauptet, dass die SLR bessere Sensoren hat. Aber warum?
Franck Mée
Veröffentlicht: September 03, 2009
Veröffentlicht: September 03, 2009
Dynamische Spannweite
Die dynamische Spannweite ist ein Element, dass bei gröβeren Sensoren, oder besser gesagt, bei gröβeren Pixel etwas weniger studiert wird. Darunter verstehen wir die Fähigkeit des Sensors, die Details bei einem sehr niedrigen, aber auch einem sehr hohem Licht-Niveau, zu reproduzieren. Hier hat der kompakte Sensor (rechts) das Bild des Fenstern vollständig verbrannt, mit einzelnen Teilen, die praktisch unsichtbar sind, trotz der Tatsache, dass das gesamte Bild angezeigt wird.
Die gröβeren Pixel bei SLR-Kameras (von links) schaffen es, mehr Licht, ohne Sättigung, aufzunehmen, was bedeutet, dass sie besser in der Lage sind eine größere Menge des Lichts zu bewältigen und die Details überall zu erfassen. Sie können auf einem weißem Kleid, das neben einem schwarzen Anzug steht, fast ohne Probleme, Details anzeigen - etwas, was die Hochzeitsfotografen selten verstehen.
Ein gröβerer Sensor bedeutet:
- Sie können in dunklen Umgebungen bessere Bilder machen.
- Sie können die Tiefe besser kontrollieren, um verschiedene Effekte auszuprobieren
- vorsichtig sein, um die Schärfentiefe nicht zu sehr zu reduzieren.
Wozu die unterschiedlichen Größen?
Die Hersteller haben sogar bei früheren Kompaktkameras versucht, die Kosten zu senken. Es ist logisch, dass die Produktion der kleineren Sensoren weniger kostet. So erhalten Sie mehr, als nur einen Silizium-Chip, und, wenn ein Bauteil im Defekt ist, desto kleiner wird der Schaden sein.
Bei SLR Kameras war es schwierig die Größe des Sensors einzustellen, weil gleiche Objektive, wie für den Sucher (viewfinder), benutzt werden, was bedeutet, dass der Sensor nicht verringert werden kann, ohne dass der Sucher schwieriger zu bedienen sein wird. Außerdem war es wichtig, dass die teure Ausrüstung für die Linsen, in die professionelle Fotografen viel investieren, mit ihren modernen Geräten kompatibel geblieben ist.
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24 x 36
APS 4/3'' 1/1.6'' 1/2.3'' 1/2.5'' |
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Es wurde festgestellt, dass ein deutlicher Unterschied zwischen einer Kamera mit „großen Sensoren", die mindestens 13 x 17 mm groβ sind, und den "kleinen", die mindestens 6 x 8 mm groβ sind, besteht. Frühere (grüne und blaue in der Abbildung oben) werden in den SLR Kameras verwendet, gemischt mit den Mikro drei Viertel Kameras und viele andere. Die anderen (gelben und roten) sind für alle anderen Digitalkameras gedacht: Für Kompakt- und Bridge-Modelle.
Der wichtigste Faktor: Die Empfindlichkeit
Der Sensor besteht aus Tausenden von kleinen Pixeln, die das Licht in ein elektrisches Signal umwandeln. Jedes einzelne Pixel kann als eine kleine Solarzelle betrachtet werden, die das Licht eines der primären Farben aufnimmt: rot, grün oder blau.
Wenn man auf diese Art und Weise darüber nachdenkt, dann hat das einen Sinn: Der große Sonnenkollektor nimmt mehr Sonnenlicht auf, als der kleine, womit mehr Strom produziert werden kann. Das Gleiche gilt für jedes einzelne Pixel, abgesehen von ein paar technischen Details. Es ist offensichtlich, dass, wenn Sie 12 Millionen Pixel auf einen Sensor, der 4.5 x 6 mm groβ ist, stellen (wie bei Canon's Ixus 110 IS), jeder weitere kleiner sein wird, als wenn Sie die gleiche Anzahl der Pixel an einen größeren Sensor stellen würden, einen Sensor, der z.B. 15 x 23 mm groβ ist (wie bei Nikon's D5000).
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| Abstand | 5 μm | 2 μm | 1.54 μm |
| Sensor | 14 Megapixel - CMOS | 12 Megapixel - Super CCD | 12 Megapixel - CCD |
| Gröβe | APS | 1/1.6'' | 1/2.3'' |
| Beispiel | Pentax K20D | Fujifilm F200EXR | Panasonic FX40 |
Diese Diagramme zeigen, wie die Pixel auf drei unterschiedlichen Kameras verteilt sind, die derzeit im Großhandel verkauft werden. Der Pfeil zeigt die Entfernung, die Distanz zwischen den einzelnen Pixel. Von links nach rechts haben wir eine digitale SLR-Kamera, gefolgt von zwei Kompaktkameras. Beachten Sie die Unterschiede bei den empfindlichen Pixeln (gefärbte Flächen).
Die Berechnungen zeigen, dass die Pixel bei der D5000 Kamera etwa zwölf Mal gröβer sind, als bei der Ixus 110 IS. Dieser Vergleich ist extrem, weil die SLR Kameras eine höhere Auflösung haben (mehr Pixel), im Gegensatz zu den Kompaktkameras. Jedes Pixel auf den SLR-Kameras wird grundsätzlich acht bis zwölf Mal größer sein, als bei einer Kompaktkamera, und wenn beide Kameras die gleiche Menge an Licht erhalten, dann wird die SLR Kamera 8 bis 12 Mal mehr aufnehmen können und somit mehr Strom produzieren.
Gleiche Auflösung, gleiche Empfindlichkeit (1600 ISO), aber unterschiedliche Größe des Sensors. Hier ist die SLR-Kamera mit dem APS oben,
während die Kompaktkamera unten ist.
Gleiche Auflösung, gleiche Empfindlichkeit (1600 ISO), aber unterschiedliche Größe des Sensors. Hier ist die SLR-Kamera mit dem APS oben,
während die Kompaktkamera unten ist.
Nun, wenn der Strom zu schwach ist, dann ist es schwierig, mit einer Präzision zu messen. Das Signal muss verstärkt werden, wodurch die Chance erhöht wird, dass zufällig einige kleine Fehler auftreten. Das Endergebnis sind Fotos, die voll von Rauschen sind. In dem obigen Beispiel können Sie sehen, wie „körnig“ das Bild unten ist. Stärkerer Strom wird nach dem Kontrast keine Verstärkung mehr benötigen und wird in der Lage sein, erfolgreich zu messen, ohne zusätzliches Rauschen.
Vergessen Sie die Schärfentiefe nicht
Wir lieben es, wenn unsere Landschaft-Fotos bei allen Entfernungen scharf aussehen. Aber manchmal wollen wir, dass der Hintergrund oder der Vordergrund leicht verschwommen aussieht, oder wir versuchen das zu verstecken (das Detail zwischen der Kamera und dem Subjekt). Die Möglichkeit, die Größe des Bereichs, das im Fokus ist, anzupassen – dass wir als " Schärfentiefe " bezeichnen - ist mit der physischen Größe des Bildes verbunden, die auf den Sensor landet. Um den Sensor mit einer Höhe von 15 mm abdecken zu können, muss das Bild drei Mal gröβer sein, als wenn es um einen Sensor von 5 mm gehen würde.
Unterschiedliche Größe der Sensoren: Kompaktkamera von links, SLR von rechts
Die Messung der Größe des Sensors
Was noch übriggeblieben ist, ist die Größe der Sensoren zu messen. Das ist eine schwierige Aufgabe, weil von den Herstellern noch immer die Techniken, die von der Erarbeitung des Fernsehers mit Kathodenstrahl-Röhren geerbt sind, verwendet werden, womit der Durchmesser des Kreises, der in das Feld passt, in Zoll gemessen wird.
Es ist sinnlos, wenn Sie versuchen wollen, warum und wie das funktioniert, zu verstehen, aber wir können Ihnen durch die Überprüfung der typischen Größen, Beispiele einiger Kameras geben, die sie benutzen:
Wir lieben es, wenn unsere Landschaft-Fotos bei allen Entfernungen scharf aussehen. Aber manchmal wollen wir, dass der Hintergrund oder der Vordergrund leicht verschwommen aussieht, oder wir versuchen das zu verstecken (das Detail zwischen der Kamera und dem Subjekt). Die Möglichkeit, die Größe des Bereichs, das im Fokus ist, anzupassen – dass wir als " Schärfentiefe " bezeichnen - ist mit der physischen Größe des Bildes verbunden, die auf den Sensor landet. Um den Sensor mit einer Höhe von 15 mm abdecken zu können, muss das Bild drei Mal gröβer sein, als wenn es um einen Sensor von 5 mm gehen würde.
Unterschiedliche Größe der Sensoren: Kompaktkamera von links, SLR von rechts
In diesem Fall liegt der Schwerpunkt auf der Nase, wo beide Fotos mit gleichen Abständen, gleichen Einstellungen, gleicher Fokusweite von 105 mm und einem Durchmesser der optischen Linse von f / 5, aufgenommen wurden. Links können Sie das Ergebnis einer Kompaktkamera mit einem Sensor von 2,5 / 6 cm sehen, während sich auf der rechten Seite die SLR-Kamera, mit dem APS-Sensor, befindet.
Bitte beachten Sie, dass die Bänder , die von der linken Seite auf dem Schrank hängen, deutlich zu sehen sind, während die auf der rechten Seite völlig verschwommen aussehen. Links, lenkt der Hintergrund die Aufmerksamkeit des Augens ab, was ziemlich anstrengend sein kann, während auf der anderen Seite das Auge durch die Schärfe der Details auf dem Gesicht angezogen wird, ohne dass der Hintergrund einen Einfluss darauf hat..
Seien Sie trotzdem vorsichtig, verringerte Schärfentiefe kann in den meisten Fällen sehr problematisch sein: In unseren Beispielen hier, ist sie bei der SLR-Kamera so verringert, dass das Gesicht bis zum Ende nicht mehr scharf ist. Um diesen Effekt zu vermeiden, ist es notwendig, die manuellen Einstellungen der Kamera zu verwenden, um die Membran zu schließen.
Bitte beachten Sie, dass die Bänder , die von der linken Seite auf dem Schrank hängen, deutlich zu sehen sind, während die auf der rechten Seite völlig verschwommen aussehen. Links, lenkt der Hintergrund die Aufmerksamkeit des Augens ab, was ziemlich anstrengend sein kann, während auf der anderen Seite das Auge durch die Schärfe der Details auf dem Gesicht angezogen wird, ohne dass der Hintergrund einen Einfluss darauf hat..
Seien Sie trotzdem vorsichtig, verringerte Schärfentiefe kann in den meisten Fällen sehr problematisch sein: In unseren Beispielen hier, ist sie bei der SLR-Kamera so verringert, dass das Gesicht bis zum Ende nicht mehr scharf ist. Um diesen Effekt zu vermeiden, ist es notwendig, die manuellen Einstellungen der Kamera zu verwenden, um die Membran zu schließen.
Die Messung der Größe des Sensors
Was noch übriggeblieben ist, ist die Größe der Sensoren zu messen. Das ist eine schwierige Aufgabe, weil von den Herstellern noch immer die Techniken, die von der Erarbeitung des Fernsehers mit Kathodenstrahl-Röhren geerbt sind, verwendet werden, womit der Durchmesser des Kreises, der in das Feld passt, in Zoll gemessen wird.
Es ist sinnlos, wenn Sie versuchen wollen, warum und wie das funktioniert, zu verstehen, aber wir können Ihnen durch die Überprüfung der typischen Größen, Beispiele einiger Kameras geben, die sie benutzen:
| Standard | Dijagonale | Abmessungen | Beispiele |
| 1/2.5" | 7.18 mm | 4.29 x 5.76 mm | Panasonic TZ6 |
| 1/2.3" | 7.7 mm | 4.62 x 6.16 mm | Nikon P90, Canon 110 IS |
| 1/2" | 8 mm | 4.8 x 6.4 mm | Fuji F70EXR |
| 1/1.7" | 9.5 mm | 5.7 x 7.6 mm | Canon G10 |
| 1/1.6" | 10 mm | 6 x 8 mm | Fuji S200EXR |
| 4/3" | 21.6 mm | 13 x 17.3 mm | 4/3 SLRs and Micro 4/3s |
| APS | 24.8 mm to 28.4 mm |
13.8 x 20.7 mm (Sigma) to 15.8 x 23.6 mm (Nikon, Sony) |
General SLRs |
| 24 x 36 | 43.3 mm | 24 x 36 mm | Nikon D700, Sony Alpha 900 |
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