Faktoren mit Einfluss auf die Bildqualität digitaler Kameras

Einführung

Bevor ich auf die Faktoren mit Einfluss auf die Bildqualität digitaler Kameras komme ein kurzer Exkurs zu den Gründen weshalb diese im Marketing zu kurz kommen.

Im Marketing sind verkürzte, möglichst einfache Botschaften sehr beliebt. Sie erlauben es, eine große Zielgruppe zu erreichen, ohne dass diese sich tief in die Thematik einarbeiten muss. In der digitalen Fotografie ist diese Botschaft “je größer der Sensor, desto besser die Bildqualität”.

Historische Gründe

Als die ersten Sensoren in Kleinbildgröße, d.h. mit einer Größe von 36x24mm², auf den Markt kamen, haben die Hersteller diesem Format den Namen Vollformat gegeben. Dieser Name suggeriert, es gibt nichts Größeres und ist somit für den Endanwender ein klares Signal, dass er die beste Qualität gekauft hat. Dabei wird allerdings verschwiegen, dass der Sensor nur einer der Faktoren mit Einfluss auf die Bildqualität digitale Kameras ist.

Neben dem Sensor gibt es drei weitere Faktoren die essentiell wichtig für die Bildqualität sind. Das Objektiv, die Bildstabilisierung und der Bildprozessor. Wie diese Komponenten die Bildqualität beeinflussen will ich hier mit einfachen Beispielen zeigen. Ich hoffe meine Gedanken zeigen auf, dass in der Fotografie die Sensorgröße nicht der einzige Wert ist worauf man als Anwender achten sollte wenn man sich eine Kamera zulegen möchte.

Das Objektiv – erster Faktor mit Einfluss auf die Bildqualität digitaler Kameras.

Faktoren mit Einfluss auf die Bildqualität digitaler Kameras, die durch das Objektiv beeinflusst werden

• Schärfe
• Auflösung
• Kontrast

Da das Objektiv in der Kette das erste Glied ist, nimmt es eine besondere Rolle bei der Bildqualität ein. Der Sensor kann gut und hochauflösend sein, dass hilft dir aber nur dann weiter wenn auch das Objektiv in der Lage ist die Details der Vorlage zu übertragen. Dabei gibt es in der digitalen Fotografie, wegen der Sensorbeschaffenheit, höhere Anforderungen an ein Objektiv als zu analogen Zeiten. Zum Beispiel sollten die Lichtstrahlen möglichst im rechten Winkel auf den Sensor auftreffen. Ansonsten könnte ein Lichtstrahl der ein rotes Pixel treffen sollte ein blaues oder grünes Pixel treffen. Dies würde zu Problemen in der Farbverarbeitung führen, was möglichst vermieden werden sollte.
Hatte ein analoges 50mm F1.2 Objektiv noch 7 Linsen (Minolta Rokkor) so sind es bei einem modernen 50mm F1.4 Objektiv (Sony Planar T*FE 50mm F1.4 ZA) mit 12 Linsen beinahe doppelt so viele. Alleine dieser Wert zeigt, dass die Technologie im Bereich der Objektive seit der Digitalisierung einen großen Sprung gemacht hat. Es erklärt auch wieso ein Kleinbildobjektiv aus analogen Zeiten, wesentlich kleiner war als eines in der digitalen Welt.

Das Objektiv eine sinnvolle Investition

Weil das Objektiv eine so besondere Rolle in der Bildqualität einnimmt, verstehe ich diejenigen Fotografen nicht die ihr hart verdientes Geld in eine teure Kamera stecken und aus welchen Gründen auch immer am Objektiv sparen. Persönlich würde ich es, wenn es aus Budget Gründen notwendig ist, immer umgekehrt machen. Neben dem Qualitätsaspekt spielt hier auch die Tatsache, dass Du ein Objektiv wesentlich länger behalten wirst als eine Kamera, eine wesentliche Rolle.

Der Sensor – zweiter Faktor mit Einfluss auf die Bildqualität digitaler Kameras.

Faktoren mit Einfluss auf die Bildqualität digitaler Kameras, die durch den Sensor beeinflusst werden

• Schärfe
• Bildrauschen
• Dynamikumfang
• Auflösung

Der Sensor ist nach dem Objektiv die zweite Komponente in der Kette, die die Bildqualität beeinflussen. Er hat großen Einfluss auf Bildrauschen, Dynamikumfang und Auflösung somit auch auf die Schärfe vom Bild. Allerdings in einer anderen Art und Weise, wie es im Allgemeinen diskutiert wird. So beeinflusst die Sensorgröße nur indirekt das Bildrauschen, den Dynamikumfang und die Schärfentiefe, aber dazu gleich mehr im Detail.

Bildrauschen / Dynamikumfang

Wenn man den Einfluss der Sensorgröße auf das Bildrauschen betrachten will muss man zunächst einmal sicherstellen, dass Technologieverbesserungen das Ergebnis nicht beeinflussen. Ich hatte glücklicherweise eine Sony Alpha 6000 und eine Sony A7II zur Verfügung. Beide Kameras sind aus dem Jahr 2014. Somit kann angenommen werden, dass die Technologie zur Sensorherstellung die selbe ist. Außerdem haben beide Kameras mit 6000×4000 Pixel eine identische Anzahl von Bildpunkten. Um herauszufinden, wie sich die Ergebnisse unterscheiden, habe ich mit beiden Kameras, mit demselben Objektiv und denselben Einstellungen ein Bild gemacht. Das Ergebnis sieht wie folgt aus.

Vergleichsbilder Sony Alpha 6000 und Sony A7II

Schon in der Voransicht sieht man, dass die A7 II einen größeren Dynamikumfang hat als die Alpha 6000. Dies wird vor Allem im Mund besonders sichtbar. Schaut man sich eine Ausschnittvergrößerung an wird schnell klar, dass die A7 II weniger rauscht.

Der Fehler vieler Tester

Die meisten Tester hören an dieser Stelle mit den Vergleichen auf, schließlich wurde der Zusammenhang, größerer Sensor gleich geringeres Rauschen bestätigt. Ist das aber wirklich so? Die A7 II hat eine Funktion mit der man beim Auslesen der Daten den Bereich von Kleinbild auf APS-C umschalten kann. Sollte die Sensorgröße einen Einfluss auf das Bildrauschen haben, dann müsste der Effekt auch bei Bildern, die auf diese Weise entstanden sind, vorhanden sein. Schauen wir uns mal die Vergleichsbilder an.

Wie man sieht ist, der Dynamikumfang beider Bilder gleich groß. Wie aber sieht es mit dem Bildrauschen aus.

Das Rauschen ist ebenfalls identisch. Es kann also nicht an der Sensorgröße liegen, dass das Bildrauschen der Alpha 6000 höher ist als das der A7 II.
Der Schlüssel liegt in der Pixelgröße selbst. Da die Sony Alpha 6000 dieselbe Pixelanzahl auf einer kleineren Sensorfläche unterbringen muss, sind die Pixel zwangsläufig kleiner, oder anders gesagt: die Pixeldichte ist größer. Es ist also nicht so einfach wie es scheint. Die Sensorgröße ist kein Parameter für mehr oder weniger Bildrauschen, diese muss immer in den Zusammenhang der Pixelanzahl gebracht werden.
Die Pixelgröße einer APS-C Kamera mit 24 Millionen Pixeln entspricht in etwa der Pixelgröße einer Kleinbildkamera mit 54 Millionen Pixel. Würde ich einen Vergleich dieser beiden Kameras machen, wäre das Bildrauschen und der Dynamikumfang sehr ähnlich.