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Betrachtungen über digitale Bildsysteme



Um die Qualität einer Digitalkamera zu beurteilen ist nicht nur die reine Auflösung in Megapixel entscheidend. Wichtig ist das Zusammenspiel von Optik, Chip und Bildverarbeitung.

Die Auflösung von Fotooptiken wird in Linen(paare) pro Millimeter angegeben. Das bedeutet das eine Linie nur dargestellt werden kann, wenn neben einem hellen Pixel ein dunkles Pixel folgt. Ein Pixelpaar kann eine Linie eindeutig darstellen. Übliche KB-Fotoobjektive haben mindestens 40 Linien/mm Auflösung (Diagonal 43mm ca. 1700 Linien) Gute KB-Objektive liegen deutlich darüber. Als Grenze gelten hier 100 Linien/mm.

Bei Diafilmen liegt die Auflösung je nach Motivkontrast bei etwa 60 bis 100 Linien/mm.

Bei 53 Linien/mm müßte ein Negativ/Dia mit 2700 dpi (z.B. Nikon LS 2000) gescannt werden, um dieses auflösen zu können. Das ergibt etwa 10 Mio. Pixel bei Kleinbild und eine Dateigröße von 27 MB. Bei dieser Scannereinstellung ist meist das "Korn" des Films schon sichtbar.

Die Auflösung des Objektivs muß schlechter sein als die Auflösung des CCD's. Das Objektiv muß also als Filter eingesetzt werden.

Bei einem Film sind die Lichtempfindlichen "Pixel" zufällig jeweils in verschiedenen Schichten verteilt. Die Auflösung ist auf Grund der Eigenschaften der Lichtempfindlichen Schichten festgelegt, aber nicht an eine regelmäßige Verteilung gebunden.

Ein Chip dagegen ist regelmäßig aufgebaut. Würde man einen Gartenzaun fotografieren darf die Zahl der Zaunlatten die Auf dem Bild zu sehen sind die Auflösung des Chip nicht übersteigen. Könnte das Objektiv mehr Linien als der Chip darstellen, würde in regelmäßiger Reihenfolge eine Zaunlatte scharf, weniger scharf und nicht abgebildet werden. Das sichtbare Abbild des Zaunes würde nicht mehr dem Original entsprechen und ein neues falsches Abbild schaffen, da eine Zaunlatte als kleinstes Detail ein Pixel des Chip nur ab und zu trifft.

Als Beispiel sind hier einige Abmessungen (Diagonale) von CCD Chips aufgeführt:

2/3" 11 mm (6,45x8,6)1/2" 8 mm (4,8x6,4)1/3" 6 mm (3,6x4,8)1/4" 4,5 mm1/5" 3,6 mm1/6" 3 mmEin Videochip 1/3" mit 6mm Diagonale hat 3,6mm x 4,8mm SeitenlängenBei 582 x 752 Pixel ergibt das eine horizontale Auflösung von 376 Linienund 78 Linien pro Millimeter.Um tatsächlich mehr Bildinformationen zu erhalten muß die Optik, die Chipgrößeund die Pixelzahl des Chip angepaßt und abgestimmt werden.Olympus E-20 2/3" = 11mm Diagonale gibt 6,45 x 8,6 mm2.560 x 1.920 Bildpunkte gibt 1280 x 960 LinienDas Objektiv sollte dann 148 Linien oder weniger auflösen um denChip auszunutzen. (Helligkeitswerte)Bei der E-10 2.240 x 1.680 130 Linien.Durch elektronische Schaltungen und intelligente Software kann die Qualität des Bildes verbessert werden. Ein weiches Bild, daß meist von Profikameras erstellt wird, eignet sich gut für eine nachträgliche Bildbearbeitung. Ein von der Kamerasoftware stark geschärftes Bild ist ohne Nacharbeit schon für den Ausdruck geeignet. Weiterverarbeitung und Bildverbesserungen sind dann nicht oder sehr schwer möglich.Kleine Chip's können weniger Licht aufnehmen (kleinere Fläche) und rauschendeshalb bei gleicher Lichtempfindlichkeit mehr. Saubere Farbfächen enthalten dadurch ein Muster.Der Tonwertumfang (Dichteumfang), der auch bei Scanner fast wichtiger als dieAuflösung ist, entscheidet über die Qualität des Bildes. Sind in den Lichtern (helle Stellen des Motives) und in den Schatten noch Details zu sehen?Wie ist der Weisabgleich? Kann manuell auf neutral grau oder weis eingestellt werden?. Wie ist die Lichtstärke?Ist die Farbtemperatur einstellbar (in Kelvin oder pauschal Sonne, Wolken, Kunstlicht)?Wofür will ich als Anwender die digitale Kamera nutzen?Das ist die entscheidende Frage die den Kauf einer digitalen Kamera entscheiden sollte.Wir beraten Sie gerne!

Digitalobjektive

Objektive für digitale Kameras müssen einen besonders geraden Strahlengang haben. Schräg auf den Chip fallende Lichtstrahlen können nur schlecht aufgenommen werden. Mikrolinsen über dem Chip verbessern die Lichtverarbeitung im Randbereich, können aber eine Randabdunkelung gnicht verhindern. Wird ein Objektiv mit einem größeren Bildkreis für Mittelformat an einer Kleinbildkamera verwendet, wird nur das Zentrum genutzt. Die Lichtstrahlen fallen gerade, fast im Rechten Winkel, auf den Chip.

Objektive von Hartblei www.hartblei.de sind Mittelformatobjektive für Kleinbildkameras. Hartblei Shift- und Tilt-Optiken bieten optimale Schärfe und Helligkeit durch Zeiss Linsen und hohe Produktqualität durch perfekte mechanische Fertigung.

Da kein Balgen verwendet wird ist das Risiko Staub durch Luftbewegung auf den Chip zu bekommen geringer.

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