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Sensorgröße und Brennweite - Eine Frage des Formats

Seit Beginn der digitalen Photographie sorgen die unterschiedlich großen Bildsensoren bei der Einschätzung des mit einer bestimmten Objektivbrennweite erfassbaren Bildwinkels für Verwirrung. Dabei ist dieses Phänomen keineswegs neu! Die Abhängigkeit von Aufnahmeformat, Brennweite und Perspektive ist ein photographisches Phänomen, das nicht erst mit der Einführung der Digitalphotographie auftauchte. Ob Groß-, Mittel- oder Kleinbildformat und später auch noch Disk- und APS-Kameras - alle benötigten Objektive mit unterschiedlichen Brennweiten und Bildkreisdurchmessern, um vom gleichen Aufnahmestandort aus die gleiche Perspektive oder einen vergleichbaren Abbildungsmaßstab zu erreichen. Dieselbe Problematik taucht nun bei den Digitalkameras und ihren unterschiedlich großen Bildsensoren auf.

Als die digitale Photographie sich vor gut zehn Jahren anschickte, die Photowelt zu erobern, galt die Kleinbildphotographie als das Maß aller Dinge. Jeder Photograph kannte den Zusammenhang von Brennweite und Bildwirkung bei den für den Kleinbildfilm gerechneten Objektiven. Brennweiten von 15 bis 21 Millimetern galten als Superweitwinkel, 24 bis 35 Millimeter Brennweiten deckten den Weitwinkelbereich ab, während Brennweiten um die 50 Millimeter die Standard- oder Normalobjektive kennzeichneten. Ab siebzig Millimeter begann der mittlere Telebereich, während Objektive ab 400 Millimeter zu den Super-Teles zählten. Das hat sich, seit 1925 die von Oskar Barnack entwickelte Leica den Siegeszug des Kleinbildfilms einläutete, über Generationen in den Köpfen der Photographen festgesetzt.

Die Formatvielfalt der in den Digitalkameras zum Einsatz kommenden Bildsensoren sorgt vielfach für Verwirrung. Um den Anwendern trotzdem eine allgemeine Vorstellung von der Bildwirkung der Objektive in Verbindung zur Digitalkamera zu vermitteln, wird von den Herstellern häufig neben der tatsächlichen (physikalischen) Brennweite auch das Äquivalent in der Kleinbildphotographie angegeben; meist nachzulesen in den technischen Daten der Produkte. Wer sich die Mühe machen möchte, kann es aber auch selbst ausrechnen - allerdings ist das nicht ganz einfach. Das liegt in erster Linie nicht daran, dass schwierige Rechenoperationen erforderlich wären, sondern vielmehr am Wirrwarr der Bezeichnungen und Definitionen. Gemeint ist in diesem Zusammenhang beispielsweise der Begriff „Brennweitenverlängerungsfaktor“. Denn ganz gleich, ob ein Objektiv an einer Kamera mit größerem oder kleinerem Sensor eingesetzt wird, seine Brennweite ändert sich dadurch nicht, nur der vom kleineren oder größeren Aufnahmeformat erfasste Bildwinkel, sprich der Bildausschnitt.

Zur Berechnung des Faktors, mit dem sich ermitteln lässt, welche Brennweite ein Objektiv haben müsste, um bei gleichem Abstand zum Motiv den gleichen Bildausschnitt wie ein Kleinbildobjektiv erfassen zu können, dient das Verhältnis der Bilddiagonalen beider Aufnahmeformate. Diese Zahl wird von Fachleuten auch als Formatfaktor bezeichnet. Mit ihr muss die Brennweite multipliziert werden, um die für das Kleinbildformat äquivalente Brennweite zu erhalten.

Ein Beispiel zur Veranschaulichung: Als Normal- oder Standardbrennweite wird ein optisches System bezeichnet, das einen Bildwinkel von ungefähr 47° erfasst. Eine solche Brennweite entspricht in etwa der Diagonalen der Aufnahmefläche des jeweiligen Sensors oder Films. Soll nun das Äquivalent für diese Brennweite im Kleinbildformat ermittelt werden, wird zunächst das Verhältnis der Diagonalen des Kleinbildformats zur Diagonalen des Sensorformats berechnet. Mit dem daraus resultierenden Formatfaktor wird die tatsächliche Objektivbrennweite multipliziert.

Einfach gestaltet sich die diese Rechnung beispielsweise beim Format- und Brennweitenvergleich zwischen dem FourThirds-System und Kleinbild. Die Diagonale des FourThirds-Sensors ist nur etwa halb so groß, wie die des Kleinbilds. Das Verhältnis der beiden Bilddiagonalen beträgt also 1: 2. Die Brennweite eines Objektivs des FourThirds-Systems muss also mit dem Faktor 2 multipliziert werden, um zu sehen, welche Brennweite ein Kleinbildobjektiv besitzen müsste, um den gleichen Bildwinkel zu erfassen.

Erschwert wird die Ermittlung dieser Daten zusätzlich dadurch, dass sich viele Hersteller von Digitalkameras bei den Angaben der Sensorgrößen auf das Verhältnis zur früher üblichen 1 Zoll Röhrengröße der Vidicon-Röhrenkameras beziehen. Die 1 Zoll Vidicon-Bildröhre besaß zwar einen Außendurchmesser von 25,4 mm, die für die Bilderfassung nutzbare Fläche wies aber nur eine Diagonale von etwa 16 mm auf. Also entsprach 1 Zoll bei den Herstellerangaben zur Sensorgröße stets nur 16 mm. Um den Formatfaktor des Objektivs einer Kamera mit 1/ 2,5 Zoll-Sensor zu ermitteln, muss als von einer Diagonalen von etwa 6,4 mm (16:3) ausgegangen werden. Die Diagonale des Kleinbildformats beträgt rund 43,2 mm. Daraus ergibt sich ein Formatfaktor von etwa 6,75. Eine Normalbrennweite für diese Sensorgröße betrüge also etwa 7,4 mm. Keine unkomplizierte Vorgehensweise, wenn man doch nur eine Vorstellung davon haben möchte, ob das Objektiv das Gewünschte bietet. Aus diesem Grund bleibt zu hoffen, dass die Objektivhersteller auch in Zukunft nicht darauf verzichten werden ihren Kunden diese kleine Hilfe zu geben: „...entspricht bei Kleinbild (KB)“.
 

Digitalfotografie 06 / 2007

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