Digitale kontra analoge - Technische Hochschule Wildau

Dipl.- Ing. Jens Gerking
TFH-Wildau
Nov. 2007
Digitale kontra analoge Fotografie
1. Einleitung
2. Grundbegriffe
3. Unterschiede in der Optik
4. Der elektronische Sensor im Vergleich zum chemischen Sensor (Film)
4.1 Bildqualität
4.2 Vignettierung
4.3 Weißabgleich
5. Kaufempfehlungen
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10
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1. Einleitung
Zu meiner Person :
Ich habe von 1987-2001 überwiegend mit einer Minox GT, eine der kleinsten Kameras
damals, mit 35 mm Festbrennweite, fotografiert. Ein kleiner Metz-Computerblitz gehörte bei
gesellschaftlichen Anlässen dazu. Ein preiswerte Ricoh Spiegelreflex mit einem Tokina 2870 mm Objektiv blieb meist im Schrank, der Größe wegen. So fiel mein Wahl 2001 auf eine
ebenso kleine Canon Ixus mit 2 Megapixel. Fasziniert von Technik kam 2004 eine Sony V1
mit 5 MP, 2005 eine Nikon Coolpix 8400 mit 8MP mit Nikon SB 600 Blitz und letztendlich
noch die Nikon D80 mit 10 MP, meine erste digitale Spiegelreflex, mit einem Sigma 17-70
mm Objektiv. Auch wurden die Abmessungen immer größer und heute liegt wie damals die
Spiegelreflex im Schrank und ich verwende Sie nur bei gesellschaftlichen Anlässen, meist mit
dem SB 600.
Mein Herz gehörte bis September der relativ kleinen Nikon CP 8400, doch leider habe ich Sie
dann kaputt repariert. Erst auf Sie bei ebay fixiert, fiel meine Wahl dann doch auf das
damalige Konkurrenzmodel Canon Powershot Pro1. Sie gefällt mir noch besser und ist, wenn
nötig, immer in meiner Gürteltasche dabei.
Mit diesem letzten Kauf ist meine Faszination für Neues vom Digitalkamera Markt erloschen.
Zum Inhalt:
Als Analogsignal wird ein Signal bezeichnet, wenn seine Stärke kontinuierlich jeden Wert
zwischen einem Minimum und einem Maximum annehmen kann.
Die digitale Fotografie ist an sich auch analog, denn die Lichtsignale
werden zuerst in ein elektrisches, kontinuierliches Spannungssignal umgewandelt.
Dessen Stärke wird anschließend in digitale Zahlen umgerechnet.
1
2. Grundbegriffe
Blendenwert (Schärfentiefe)- Belichtungszeit- Empfindlichkeitsabhängigkeit
Die Blende befindet sich im Objektiv der Kamera. Sie ist aus Lamellen aufgebaut, mit denen
man durch Zusammenziehen kleinere runde Öffnungsquerschnitte erzeugen kann.
Ist sie maximal geöffnet, d. h. das Licht fällt ungehindert durch das Objektiv auf den Film,
spricht man von offener Blende. Ein Kriterium für die Güte eines Objektivs ist die
Lichtstärke, die bei offener Blende vorhanden ist. Auf einem Zoomobjektiv findet man z.B.
die Angabe 2,8-4 28-112mm. 2,8 ist hier die Lichtstärke bei einer Brennweite von 28mm. 2.8
ist ein guter Wert. 28mm Brennweite wird als weitwinkelig bezeichnet. Lichtstärke 4 bei
112mm ist ein schlechterer Wert. Bei einer Lichtstärke von 4 wird im Vergleich zu 2,8 nur
noch die Hälfte des Lichtstroms durchgelassen. 112mm bezeichnet man als leichtes Tele.
Siehe
http://www.sigma-foto.de/cms/front_content.php?client=1&lang=1&idcat=31&idart=83.
-Bildwinkel - Zum Brennweitenvergleich.
Manchmal wird zur Charakterisierung eines Objektivs auch der Zoomfaktor angeben.
Er stellt das Verhältnis von größter zu kleinster Brennweite dar und gibt wieder, wie stark,
ausgehend von dem Bildausschnitt bei kleinster Brennweite, vergrößert werden kann. Bei
dem obigen Objektiv beträgt er 4.
Die Abstufung der einstellbaren Blendenwerte, bei den jeweils einen Halbierung des Lichtstroms erzeugt ist durch den Faktor 1,414 ( 2 ) definiert z. B. 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22
usw.
Nun kann man sich fragen, warum man bei einer Kamera überhaupt abdunkeln soll?
Der Grund liegt darin, dass ein Objektiv physikalisch gesehen nur ein Motiv bei einer exakten
Entfernung scharf wiedergeben kann. Das Auge empfindet aufgrund seines
Auflösungsvermögens in Abhängigkeit des Abbildungsformates einen Bereich um diesen
Punkt als scharf. Dieser Bereich wird Schärfentiefebereich genannt, und er wird mit
steigenden Blendenwerten größer. Zum anderen wird er mit zunehmender Brennweite
kleiner. Erzeugt man z.B. mit obigem Objektiv mit der Teleeinstellung die gleiche
Motivgröße wie mit der Weitwinkeleinstellung durch entsprechende Vergrößerung der
Entfernung zum Motiv, wird dieser Effekt deutlich. Für einen großen Brennweitenbereich und
mit Blendenabhängigkeit wird dies gut unter
http://www.tamron.de/Schaerfentiefenvergleich.289.0.html?&L=0.
veranschaulicht.
Auch kann man dort noch eine Eigenart von Weitwinkelobjektiven erkennen - die
perspektivische Verzerrung. Sie kann man nutzen, um Räumlichkeit über zu betonen. Bei
Architekturaufnahmen können stürzende Linien sehr beeindruckend sein. Wie am Testbild zu
sehen ist, sollte man Sie aber nicht für Portraits verwenden, ganz abgesehen davon, dass man
der Person schon sehr nahe rücken muss, um das Format zu füllen.
Große Blendenwerte sind also günstiger, wenn möglichst viel auf dem Bild scharf erscheinen
soll.
Damit wird aber die Belichtungszeit lang, denn die Helligkeit des Bildes ergibt sich durch die
einfallende Lichtmenge, dem Produkt aus Lichtstrom mal Belichtungszeit.
Hier einige Werte mit der Abstufung jeweils halbierter Lichtmenge
1/30; 1/60; 1/125; 1/500; 1/1000 s.
Bei Freihandaufnahmen gilt die Regel zur Verwacklungssicherheit
2
Belichtung szeit 
1
Brennw eite
Bei 28 mm Brennweite beispielsweise sollte die Belichtungszeit eine 1/30 s nicht
unterschreiten.
Zum anderen sollte sie bei bewegten Motiven möglichst kurz gewählt werden.
Ein Sonderfall stellt das Blitzen dar. Der Blitz liefert die erforderliche Lichtmenge in Zeiten ≤
1/1000 s. Den Blendenwert passt man dann entsprechend der Leistung des Blitzgerätes an.
an. Die Belichtungszeit ist in Grenzen frei wählbar. Die untere Grenze stellt
Blitzsynchronisationszeit dar, die durch die Art des mechanischen Verschlusses gegeben ist.
Wählt man sie lang, nimmt der Anteil des Umgebungslichtes zu. Um diesen Effekt zu stärken,
kann man auch den Blendenwert bei verringerter Blitzleistung verkleinern. Dies kann
erwünscht sein, denn der Lichtstrom des Blitzes nimmt mit dem Quadrat zur Entfernung ab.
Blitzt man eine 3 Meter entfernte Person, so fällt auf eine 6 Meter Wand im Vergleich zur
Person nur noch ein ¼ des Lichtstromes. Das sind 2 Blenden weniger, die Wand wird somit
viel zu dunkel abgebildet! Der Ausdruck Blenden wird häufig verwendet, um Halbierungen
oder Verdoppelungen der Helligkeit auszudrücken. Gleichbedeutend auch der Lichtwert Lw
oder englisch Exposure Value EV. -3 Lw bedeutet also 2 3  21  
3
1
8
der Helligkeit.
Die dritte Größe, die zur richtigen Belichtung des Filmes notwendig ist, ist seine
Empfindlichkeit. Sie wurde früher in DIN angegeben, heute in ISO, die Umrechung ist
einfach
Blenden
DIN
ISO
-1
18
50
0
21
100
+1
24
200
+2
27
400
+3
30
800
+4
33
1600
+5
36
3200
Ein ISO 3200 Film erzeugt bei gleicher Blende und Belichtungszeit im Vergleich zum IS0
100 Film ein um 5 Blenden helleres Bild.
Sie geht also auch proportional in die Belichtungsgleichung ein
Helligkeit = Konstante · Lichtstrom · Belichtungszeit · Empfindlichkeit
wobei der auf den Film treffende Lichtstrom proportional zu
1/Blendenwert2 · Stärke der Motivbeleuchtung
ist.
Beispiel: Ausgehend von der Kombination Blende 8 / 1/125s / ISO 100 bei 50 mm
Normalbrennweite soll der Schärfentiefebereich um 2 Blenden vergrößert werden, also
Blende 16. Eine Möglichkeit ist das Erhöhen der Belichtungszeit auf 1/30 s. Da besteht aber
Verwackelungsgefahr. Die
Verwendung eines ISO 200 Films verkürzt wieder auf 1/60 s. Die optimale Kombination ist
also 16 / 1/60 / 200. Man könnte auch vorsichtshalber einen ISO 400 Film einlegen. Mit
steigender Empfindlichkeit sinkt aber die Bildqualität. Optimal wäre diese Kombination,
wenn man nach durchzechter Nacht morgens die Leichen knipsen möchte.
3
Dieser einfache Zusammenhang ist bei den Kameras programmiert unter
- Programmautomatik P: hier wird mit zunehmender Motivbeleuchtung meist Blendenwert
vergrößert und Belichtungszeit verringert. Bereichsweise wird manchmal auch die Blende
konstant gehalten.
- Zeitautomatik A oder Av: hier gibt man die Blende vor und die Belichtungszeit wird
berechnet
- Blendenautomatik S oder Tv: hier gibt man die Belichtungszeit vor und die Blende wird
berechnet.
2. Unterschiede in der Optik
Vom Prinzip her ist die digitale Fotografie nicht anders als die analoge Fotografie.
Es gelten die gleichen optischen Gesetze, die oben aufgeführte Relation ebenfalls, der
chemische Sensor ist nur durch einen elektronischen Sensor ersetzt worden.
Hinsichtlich der Optik ist die Brennweitenverlängerung, auch Crop Faktor genannt, zu
berücksichtigen.
Sie ist nicht digitaltypisch, man kann solche Werte beispielsweise auch für analoge
Mittelformatkameras angeben.
Sie berechnet sich aus dem Verhältnis der Diagonale des 35 mm Kleinbildfilms zu der
vorhandenen Sensordiagonalen.
Brennweiteverlängerungen > 1 führen zu kleineren Objektiven bei gleicher äquivalenter
Brennweite (bezogen auf 35 mm Kleinbild Film). So erzeugen beispielsweise die
Kompaktkameramodelle von Canon, A620-A640, die mit einen 1/1.8“ Sensor mit der
Brennweitenverlängerung von 4,8 ausgestattet sind, mit dem 7,3- 29,2 mm Objektiv
die Abbildung eines 35-140 mm Objektives. Allerdings mit einer wesentlich größeren
Schärfentiefe.
Der Zusammenhang ist einfach
Blende 
Blende bei 35 mm
Brennw eitenverlängerung
Bei den Canon Modellen müsste man also Blende 1,7 wählen, um die gleiche Schärfentiefe
wie bei Blende 8 beim 35 mm Film zu erhalten. Oder anders gesagt: Blende 8 entspricht
Blende 38! Ein enormer Vorteil für Freunde von alles - scharf Bildern, das Freistellen von
Gesichtern bei Portraits beispielsweise ist allerdings praktisch nicht mehr möglich.
Die Regel zur Verwacklungssicherheit gilt hier auch, es muss aber die äquivalente Brennweite
eingesetzt werden.
Bei ruhiger Hand sind kürzere Zeiten möglich, wobei mit Kompaktkameras noch bessere
Werte erreicht werden können, da hier kein klappender Spiegel stört. Bei schwierigen
Verhältnissen empfiehlt es sich, mehrere Bilder in Serie aufzunehmen und das Beste
auszuwählen. Zunehmend mehr Objektive werden mit Vibrationskompensation, bei der ein
Linsenelement ausgeregelt wird, ausgestattet, um die Verwacklungssicherheit zu erhöhen.
Einige Hersteller sind sogar dazu übergangen, den Sensor selbst auszuregeln.
Zu berücksichtigen ist aber hier, dass selbst leicht bewegte Motive nicht mit
Belichtungszeiten unter 1/30 s aufgenommen werden sollten.
4
4. Der elektronische Sensor im Vergleich zum chemischen Sensor (Film)
4.1 Bildqualität
Physikalisch gesehen ist bei einem Sensor die Auflösung, Empfindlichkeit und das
Rauschverhalten von Interesse.
Mit einem Kleinbild Film erreicht man bei ISO 100 eine Auflösung von 6-10 Mio. Punkten,
bei ISO 800 sind es nur noch 2-3 Mio.
Beim Film kann man die Körnung als Rauschen bezeichnen, das helligkeitsunabhängig ist
und mit steigender Lichtempfindlichkeit zunimmt.
Beim elektronischen Sensor unterscheidet man zwischen Helligkeitsrauschen und
Farbrauschen, beides nimmt mit abnehmender Helligkeit zu und steigt auch mit zunehmender
Lichtempfindlichkeit. Das Helligkeitsrauschen lässt sich mit dem Korn vergleichen, bei hohen
ISO-Werten entstehen auch Artefakte, die häufig kristallähnlich aussehen.
Das Farbrauschen besteht aus Farbpunkten oder auch großflächigeren Tönungen in rot/grün
oder blau/gelb und gibt es beim Film nicht.
Möchte man den Kleinbildfilm mit dem elektrischen Sensor vergleichen, sollte man einen
Vollformat-Sensor heranziehen, der die gleichen Abmessungen hat. Zum Anderen sollte er
die gleiche Auflösung von 10 Mio. Punkten bzw. Mega Pixel besitzen (z B. Canon EOS 1Ds
mit 11 MP, EOS 5 mit 12 MP). Vergleichbare Qualität erreicht man dort bei ISO 800, die
Größe des elektronischen Rauschens ist dann etwa vergleichbar mit dem analogen
„Rauschen“. Der elektronische Sensor ist also um 3 Blenden oder 3 ISO- Stufen
lichtempfindlicher! Bei ISO 1600 ist die Qualität befriedigend, das Rauschen nimmt zu, bei
3200 ist sie ausreichend. Das Rauschen ist noch recht homogen und der Auflösungsverlust
gering.
Nun kann man den 10 MP Vollformat Sensor bei ISO 800 als Referenz für gute Bildqualität,
also entsprechend der Qualität des ISO 100 Kleinbild Filmes, nehmen.
Die Lichtempfindlichkeit des Sensors verhält sich proportional zur bestrahlten Fläche eines
Sensorelementes (Pixel). Bei gleicher Auflösung und halber Sensorfläche muss der ISO- Wert
um eine Stufe gesenkt werden, um die gleiche Bildqualität, d. h. den gleichen SignalRauschabstand, zu erreichen. Das gleiche gilt bei doppelter Auflösung und gleicher
Sensorgröße.
Es verändert sich also die Bildqualität der Sensoren mit anderen Abmessungen, also mit der
Brennweitenverlängerung B und anderer Auflösung A.
Die Flächenvergrößerung eines Sensorelementes (Pixel) im Vergleich zum Kleinbildfilm
(B=1, A=10MP) kann man so berechnen:
F
1 10 MP

A
B2
(1)
Mit der Flächenvergrößerung kann man nun die Bildqualität durch vergleichbare ISO Werte
ausdrücken, sprich „Welche ISO Einstellung muss ich an meiner Kamera wählen, um
vergleichbare Qualität zu bekommen“
ISO  ISO Re ferenz  F
(2)
5
Qualität
ISO Referenz
hervorragend
Sehr gut
Gut
befriedigend
ausreichend
mangelhaft
200
400
800
1600
3200
6400
Auflösungsverlust in %
0
0
0
5
15
25
Es gibt verschiedene Sensortypen (z.B. Cmos, Ccd, Super – Ccd), das Grundprinzip der
Anwendung des inneren photoelektrischen Effektes ist allen gleich. Wunder hinsichtlich
höherer Lichtausbeute sind bei dem schon seit langem technisch realisierten Prinzip nicht zu
erwarten.
Die seitens Fuji angepriesene höhere Lichtempfindlichkeit ihrer Super-CCD Sensoren ist
gering. Durch die wabenförmige Anordnung der Pixel erreicht man eine etwa 25%ig höhere
Flächenausnutzung, was einer drittel Blende höherer Lichtempfindlichkeit entspricht.
FSuper  CCD  F  1,25
Üblich ist die schachbrettförmige Anordnung. Hinzu kommt, dass ein Pixel nicht das ganze
Farbspektrum aufnimmt, sondern nur rote, grüne oder blaue Lichtanteile. Im Gegensatz zum
Film, wo die 3 farbempfindlichen Schichten übereinander liegen, liegen die einzelnen
Farbpixel nebeneinander. Eine große Bedeutung fällt hier der Aufarbeitung der Signale
zu. Die tatsächliche, messbare Auflösung ist immer etwas geringer. Die wabenförmige
Anordnung liefert hier eine etwa 25%ig messbare Auflösungserhöhung im Vergleich.
Unten aufgeführt ein Vergleich der gängigsten Sensorgrößen
Sensor
Abmessung
In mm
B
Schärfen- A
tiefe
F
Gut
Ausreichend
Modell
1/2.5“
5,8x4,3
6,0
1,3
6
0,046
40
150
1/1.8“
1/1,7“
7,2x5,3
7,6x5,7
4,84
4,56
1,7
1,8
0,053
0,076
40
80
170
320
2/3“
8,8x6,6
3,93
2
8
6,3
(8)
8
0,081
64
250
1,5
16x24
1,5
5,3
6
0,74
600
2400
1
0,58
8
14
10
10
0,44
1
360
800
1400
3200
Canon Ixus
800 IS
Canon A630
Fuji
S6500fd
Nikon
E8400(2004)
Nikon D70
(2004)
Nikon D80
35mm Film
Mittelformat
24x36
1
45x60
4,5x6
Stand : Ende 2006
Zahlreich untersuchte Testaufnahmen unterschiedlicher Hersteller, Sensorgrößen, -typen und
Auflösungen bestätigen die Gültigkeit von Gl. 2.
Die Tabelle verdeutlicht, dass man 2006 an die Grenze der Auflösungserhöhung geraten ist,
wenn man noch brauchbare ISO 200 von Kompaktkameras und 1600 von
Spiegelreflexkameras (B=1,5) erwartet.
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Die Kamerahersteller setzen zunehmend auf starke Rauschunterdrückung, das neueste IxusModell 860 IS von Canon mit 8 MP verfügt über eine ISO 1600 Einstellung! Doch bereits
bei ISO 200 , der ISO-Wert für ausreichende Qualität liegt nur noch bei 110, werden feine
Strukturen zu Matsch! Siehe http://www.dpreview.com/reviews/canonsd870is/page4.asp.
Die häufig bei Kameratests verwendeten Testbilder, Stillleben usw. sind nicht gut geeignet,
um die Bildqualität und vor allem die Wirkung der angewendeten Rauschunterdrückungsverfahren zu testen. Mit „technischen“ Motiven kommen Sie gut zurecht. Bei
Naturaufnahmen (Blattwerk, Sträucher, Wiesen usw.) und feinen kontrastarmen Strukturen
sieht es häufig schon ganz anders aus.
Die Seite http://www.imaging-resource.com/DIGCAM01.HTM hat ein sehr gutes Testmotiv,
das bei allen möglichen ISO - Stufen aufgenommen wird. Es sind die Außenaufnahmen mit
der Kennung …FARI…
Die Unterdrückung des Helligkeitsrauschens geht immer mit einem Schärfeverlust einher. In
der Regel wird anschließend nachgeschärft mit dem Ergebnis, dass kontrastreiche Kanten
wieder scharf wirken. Feingliedrige Strukturen, einmal zu Matsch geworden, dagegen nicht.
So entsteht ein unnatürlich aussehendes Bild. Das Farbrauschen lässt sich etwas problemloser
entfernen. Die Farbsättigung verringert sich zuerst in feinen Farbstrukturen und dann
zunehmend auch großflächiger.
Vor 2005 wurde die kamerainterne Rauschunterdrückung kaum eingesetzt. Hier empfiehlt
sich also ein externes Rauschunterdrückungssystem. Siehe „Rauschunterdrückung bei
digitalen Aufnahmen “.
Bei jüngeren Modellen wird häufig das Farbrauschen nicht wirkungsvoll genug
reduziert, so dass man auch hier mit externer Rauschunterdrückung Verbesserungen erzielen
kann. Bei Spiegelreflexkameras lässt sich manchmal die kamerainterne Rauschunterdrückung
abschalten. Diesen Vorteil sollte man nutzen, um die Bilder im Bedarfsfall (z.B. wenn größere
Abzüge gemacht werden sollen) selbst zu „Entrauschen“. Denn häufig nehmen die
Kamerahersteller zu viel Detailverluste in Kauf, um möglichst saubere Bilder zu erzeugen.
Ein gleichmäßig schwaches Helligkeitsrauschen (analog - like) kann sogar als angenehm
empfunden werden. Die Bilder wirken dann nicht so steril.
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Ein Beispiel für den Qualitätsverlust bei höheren ISO-Werten: Nikon D80 bei ausgeschalter
Rauschunterdrückung. Sie besitzt einen 10 MP Sensor mit einer Brennweitenverlängerung
von 1,5.
Gute Qualität also bei etwa ISO 400 , ausreichend bei IS0 1600.
Gesamtansicht
ISO 200
100%
IS0 200
100%
ISO 400
100%
ISO 800
100%
ISO 1600
100%
ISO 3200
Besonders unangenehm fällt das blau/gelbe Farbrauschen auf
Bewertet man jetzt Spiegelreflexkameras (große Sensoren) und Kompaktkameras (kleine
Sensoren) im Hinblick auf gleiche Schärfentiefe, so kommt man zu einem überraschenden
Ergebnis:
Beispiel:
Canon Powershot Pro1 (8 MP, 2/3“ Sensor) mit Brennweitenverlängerung 3,9
und Canon 350D (8 MP) mit Brennweitenverlängerung 1,6
8
Stellt man bei der Pro1 ISO 200, Blende 4 ein, so muss man an der 350D Blende 10 (+ 2,4
Blenden) einstellen, um die gleiche Schärfentiefe zu erhalten. Um die gleiche Belichtungszeit
zu erhalten, muss aber die Empfindlichkeit um 2,4 Blenden, also auf IS0 1100 erhöht werden.
Bei IS0 1100 hat die 350D wiederum die gleiche Bildqualität wie die Pro1 bei ISO 200.
Möchte man also mit Spiegelreflexkameras die gleiche Schärfentiefe wie bei
Kompaktkameras erzeugen, muss man auch deren Bildqualität in Kauf nehmen!
4.2 Vignettierung (Randabdunkelung)
Das Problem der Vignettierung zu offener Blende ist aus der analogen Fotografie bekannt
und optischer Natur. Beim elektronischen Sensor kommt noch ein verstärkender Faktor hinzu.
Über jedem Sensorelement befindet sich eine Mikrolinse, deren Aufgabe es ist, das Licht aus
dem Randbereich zu bündeln und auf den Detektor zu bringen. Dadurch erreicht man eine
deutlich höhere Lichtausbeute.
Leider arbeiten sie nur optimal, wenn das Licht senkrecht einfällt, was zum Rand des Sensors
hin bei offener Blende zunehmend nicht der Fall ist. Abhilfe schaffen hier im Vergleich zum
analogen Film überdimensionierte Objektive. Bei den kleinen Objektiven der
Kompaktkameras ist dies leicht zu realisieren. Dort sind Vignettierungen tatsächlich wenig
ausgeprägt. Mit kleinerer Brennweitenverlängerung wird dies immer kostspieliger, die
Objektive größer und schwerer.
Bei den für Brennweitenverlängerungen 1,5 und 1,6 (auch als APS-C Format bezeichnet)
optimierten Objektiven (Normalzoom) sind Vignettierungen von 1 bis 1,5 Blenden üblich.
Siehe
http://www.photozone.de/8Reviews/index.html.
Beim Vollformat Sensor fallen Sie mit zu analogen Zeiten optimierten Objektiven noch
stärker aus.
Ein Beispiel: Nikon AF-S DX 18-70mm – ein für die Brennweitenverlängerung 1,5
optimiertes Objektiv unter http://www.dpreview.com/reviews/NikonD70/page19.asp.
Vignettierungen lassen sich mit geeigneter Software korrigieren. Siehe “Helligkeits- und
Farbkorrekturen mit Photoshop“.
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4.3 Weißabgleich
Eine Farbe besitzt ein eindeutiges (physikalisches) Farbspektrum. Ein Farbspektrum stellt das
Verhältnis der reflektierten Lichtwellenlängenverteilung zur Beleuchtungslichtwellenlängenverteilung dar. Das Auge, oder richtiger gesagt, die Datenverarbeitung im Gehirn, arbeitet in
diesem Falle tatsächlich physikalisch! Ein Bild bei Tageslicht und Kunstlicht betrachtet, sieht
mehr oder weniger gleich aus. Tatsächlich aber sind aber die reflektierten Anteile der
Wellenlängen des Lichtes unterschiedlich, da ja die Lichtquellen unterschiedliche
Verteilungen besitzen.
Einfach gesagt „Ein roter Gegenstand reflektiert unter einer Glühlampe, deren Licht deutlich
mehr Rotanteile enthält als das Tageslicht, mehr rot. Da der Sensor Auge nur das reflektierte
Licht messen kann, müsste der Gegenstand auch deutlich roter erscheinen! Der Mensch hat
aber gelernt, dies zu erkennen und zu korrigieren“
Der analoge Film, wie auch der elektronische Lichtsensor messen ebenfalls nur das
reflektierte Licht. Filme werden für ein bestimmtes Umgebungslicht ausgelegt. Man spricht
auch von der Farbtemperatur, die für eine bestimmte Lichtwellenlängenverteilung steht.
Üblicherweise ist es das mittlere Tageslicht mit einer Farbtemperatur von ca. 5500 Kelvin, der
Blitz strahlt mit etwa gleicher Farbtemperatur. Nimmt man mit einem solchen Film
Kunstlichtszenarien ohne Blitz auf, entstehen rot-orange stichige Bilder. In solchen Fällen
empfiehlt es sich, einen Kunstlichtfilm zu verwenden, der auf die Farbtemperatur des
Kunstlichts von ca. 3000 K abgestimmt ist. Verwendet man umgekehrt diesen Film bei
Tageslicht, entsteht ein Blaustich.
Bei digitalen Kameras wird versucht, über den Weißabgleich dieser Lage Herr zu werden.
Mit dem Weißabgleich wird versucht, im kamerainternen Rechner die einzelnen Farbkanäle
so abzustimmen, dass die Farben richtig wiedergeben werden.
Perfekt funktioniert das allerdings nur bei dem so genannten manuellen Weißabgleich.
Dazu positioniert man eine weiße oder neutralgraue Fläche, bei der die 3 Farben rot, grün,
blau gleich stark vertreten sind, an dem Ort des Motivs und macht eine Kalibrieraufnahme,
mit der die 3 Farbkanäle abgestimmt werden. Allerdings nicht immer praktikabel.
Bei normalem Tageslicht arbeitet der automatische Weißabgleich gut, bei Kunstlicht
versagen selbst teuerste Kameras häufig! Zum Beispiel Nikon D80 bei Glühlampenlicht
(Incandescent), siehe http://www.dpreview.com/reviews/nikond80/page20.asp.
Es besteht bei den Kameras die Möglichkeit über Voreinstellungen den automatischen
Weißabgleich zu beeinflussen - die Ergebnisse werden häufig besser. Allerdings besteht die
Gefahr, dass man vergisst, sie wieder zurückzustellen. Vor allem, wenn man einen optischen
Sucher verwendet.
Problematisch wird es, wenn mehrere Lichtquellen unterschiedlicher Farbtemperatur
vorhanden sind. Ein Beispiel dafür ist das Blitzen unter Kunstlicht. Spiegelreflexkameras
bieten aufgrund ihrer hohen Empfindlichkeit gute Vorrausetzungen, den
Umgebungslichtanteil stärker zu nutzen. Doch dann sind Farbstiche vorprogrammiert. Es
besteht aber die Möglichkeit, die Farbtemperatur des Blitzes von 5500 K mit einer rot-orange
Folie (Lee oder Rosco Typ 204) auf 3200 K zu senken. An der Kamera stellt man dann die
Farbtemperatur auf 3200 K oder wählt den Weißabgleich Kunstlicht.
Ein genereller Vorteil ist natürlich auch, dass das Blitzlicht angenehmer wirkt, der Nachteil
ist, dass die Blitzstärke um etwa eine Blende abnimmt.
Unter „Helligkeits- und Farbkorrekturen mit Photoshop“ wird unter anderem beschrieben wie
man Farbstiche entfernen kann.
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5. Kaufentscheidung
Erfahrungsgemäß gilt, wer einmal eine Digitalkamera besessen hat, der möchte von der
analogen Fotografie nichts mehr wissen.
Doch nach welchen Kriterien wählt man sie aus?
Häufig wird eine hohe Auflösung als Maßstab genommen, die aber wie oben beschrieben auf
Kosten der Bildqualität bzw. Lichtempfindlichkeit geht.
Wie viele Pixel braucht man also?
Bildgröße
10x15 cm
20x30 cm
50x75 cm
Entfernung AugeBild
30
45
100
Auflösung
300 dpi
→200 dpi
→ 90 dpi (100dpi)
Benötigte Auflösung
der Kamera
→2 MP
→4 MP
→5 MP (→6MP)
Die Entfernungen Auge-Bild stehen für den Mindestabstand, der nötig ist, damit das Auge
gerade noch entspannt den Gesamteindruck des Bildes wahrnehmen kann.
Die Auflösung wurde so berechnet, dass bei den beiden größeren Formaten der gleiche
Auflösungseindruck entsteht.
Ein 17 Zoll Monitor mit 1280x1024 hat eine Auflösung von 100 dpi (drops per inch),
so dass man bei der 100% Wiedergabe, bei der genau 1 Bildpixel mit einem Monitorpixel
wiedergeben wird, einen guten Eindruck von einer Posterqualität mit 6 MP bekommen kann.
Sehr zu empfehlen ist der Kauf etwas älterer Modelle (ab 2003), da der Zenit in der
Kameraentwicklung schon überschritten ist.
Unter dpreview.com und imaging-resource.com werden die getesteten älteren Modelle
weiterhin gelistet.
Über ebay werden Kameras im großen Stil verkauft.
Möchte man von einer analogen Spiegelreflexkamera auf eine Digitale umsteigen, sind die
Typen mit Brennweitenverlängerung 1,5 und 1,6 mit 6-10 MP empfehlenswert. Man
bekommt eine etwa 2½ - 2 Blenden höhere Lichtempfindlichkeit, sowie eine gute Blende
mehr Schärfentiefe.
Möchte man es etwas kleiner, so bietet sich die Brennweitenverlängerung 2 mit 5-10 MP.
Olympus hat diesen 4/3“ Sensor „four thirds“ 2003 mit der E1 eingeführt.
2 – 1 Blenden mehr Empfindlichkeit, 2 Blenden mehr Schärfentiefe.
Wer die kleinen Kompaktkameras bevorzugt, sollte aus Gründen der Bildqualität auf Modelle
bis 2006 zurückgreifen.
Die Vorteile liegen in den kleinen Abmessungen und dem geringeren Preis.
Die große standardmäßige Schärfentiefe im Vergleich zu den Spiegelreflexkameras kann
man, wie bereits erwähnt, auch als Vorteil ansehen.
Auf 2 Nachteile gegenüber den Spiegelreflexmodellen sei noch hingewiesen:
1. langsamerer Autofokus. Der Bildsensor muss die Schärfeabstimmung übernehmen, bei den
Spiegelreflexmodellen werden dafür spezielle Sensoren verwendet.
2. in der Regel keine externe Blitzunterstützung
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Empfehlenswerte Kompaktkameras
Hier hat Canon die Nase vorn, nicht ganz billig, kreative Modellpalette.
Mit dem moderaten Digic 2 Prozessor und brauchbaren ISO 200
Die kleine smarte Ixus 800 IS mit Bildstabilisator (6 MP; 1/2,5“; 2006)
Der Zoom-Riese Powershot S3 mit Bildstabilisator (6 MP; 1/2,5“; 2006)
Die konservative Powershot A630(620) (8(7,1) MP; 1/1,8“, 2006(2005))
Die weitwinkelige Powershot S80 (8 MP; 1/1,8“, 2005)
Die lichtstarke Powershot G6 (7,1 MP; 1/1,8“, 2004)
und mit Anschluss für externen Blitz
Oder die Modelle praktisch ohne Rauschunterdrückung mit 8 MP, 2/3“
mit brauchbaren ISO 400 bei nachträglichem Entrauschen
Die weitwinkelige (24mm!) Nikon Coolpix 8400 (2004)
Die Canon Powershot Pro1 mit lichtstarkem 28-200mm Objektiv (2004)
Beide haben Blitzanschluss. Sie sind relativ groß, lassen sich aber in einer Gürteltasche
bequem tragen. Preise bei EBay ca. 350 € (Stand 10/07)
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