Vom Chip zum Bild

Trabbi im Schatten des Mercedes-Sterns Bildgalerie betrachten

Blende ,"Trabbi im Schatten des Mercedes-Sterns"
Rainer Bausen

Digitalkameras erfassen das Motiv mittels eines CCD-Chip auf Siliziumbasis, der aus einer Vielzahl winziger Photozellen besteht, die man sich als kleine "Einzelkameras" vorstellen kann. Jede dieser "Einzelkameras" erfaßt jeweils ein Motivdetail und setzt es in einen Spannungswert um. Je höher der Wert, umso höher der Bildpunkt später auf dem Monitor. Und je mehr solcher Werte für ein Motiv erfaßt werden, umso höher ist die Bildauflösung.

Die Auflösung hat unmittelbaren Einfluß auf Bildgröße, Qualität sowie auf die spätere Ausgabe der Photos. Die Angabe der Auflösung einer Digitalkamera ist absolut und bezieht sich entweder auf die auf dem CCD-, Super CCD- oder CMOS-Sensor vorhandenen Bildpixel (Pixel in der Höhe mal Pixel in der Breite) oder auf die im Bild vorhandenen Pixel, deren Anzahl meist etwas geringer ist. Fällt die Auflösung der Bilder höher aus als die Auflösung des Sensors, so war ein Prozeß namens Interpolation im Spiel: Hier wird durch Rechenoperationen die Anzahl der Pixel nachträglich erhöht. Dies geschieht durch Mittelwertbildung. Die Software analysiert die vorhandenen Bildpunkte und setzt dazwischen neue ein, von denen sie "glaubt" daß sie in Helligkeit und Farbe passen. Etliche Digitalkameras haben diese Option integriert, man kann jedoch das Bild auch nachträglich mit Hilfe eines Bildbearbeitungsprogrammes interpolieren.

Ein CCD-Sensor mißt keinen Farb-, sondern nur einen Helligkeitswert. Um dem CCD-Chip Farbfähigkeit zu verleihen, greifen die Hersteller von Digitalkameras zu einem Trick: Auf jeder einzelnen Lichtzelle ist ein Farbfilter der drei Grundfarben RGB aufgebracht, der entweder rotes, blaues oder grünes Licht durchläßt. Jedes Pixel auf dem CCD-Chip kann dementsprechend nur jeweils eine Farbe erfassen, da die lichtempfindlichen Zellen immer nur einen einzigen Farbfilter besitzen. Für ein Farbphoto würde das aber nicht ausreichen. Um die beiden fehlenden Farbwerte für einen Bildpunkt zu erhalten, muß die Elektronik der Kamera die Werte der umliegenden Pixel zu Rate ziehen und über die "Farbinterpolation" eine Hochrechnung vornehmen.

Qualitätsrelevanter Faktor für Digitalkameras ist auch die Farbauflösung, denn schließlich ist ein Bildpunkt nicht nur ein Punkt an einer bestimmten Stelle des digitalen Bildes, sondern er besitzt auch eine ganz bestimmte Farbe, die mit dem Originalfarbton übereinstimmen sollte, und zwar aus einer Palette von 16,8 Millionen Möglichkeiten. Ein kurzer mathematischer Ausflug ist von Nöten, möchte man die Art und Weise, mit der die Farbigkeit eines Pixels gespeichert wird, verstehen. Jeder Farbpunkt des digitalen Bildes kann durch Angabe seines Rot-, Grün- und Blauwertes farblich definiert werden. Pro Grundfarbe steht jeweils ein Byte Speicherplatz zur Verfügung. Ein Byte wiederum entspricht 8 Bit und ein Bit kann entweder 0 oder 1 sein. Mit dieser Speichermenge lassen sich exakt 256 unterschiedliche Schattierungen definieren. Da sich ein Bildpunkt - wie beschrieben - aus drei Grundwerten zusammensetzt, ergeben sich 256 x 256 x 256 = 16.777.216 beziehungsweise rund 16,8 Farbmöglichkeiten. Digitalkameras verfügen über eine Farbtiefe von 3 x 8 Bit beziehungsweise 24 Bit. Manch einer wird sich nun die Frage stellen, warum es Digitalkameras auf dem Markt gibt, die Farbtiefen von 30, 36 oder gar 48 Bits aufweisen, wenn Monitore, Bildbearbeitungssoftware und Photodrucker mit einer Palette von 24 Bit beziehungsweise 16,8 Millionen Farben arbeiten. Der Grund hierfür ist, daß die Kamera umso besser feine Abstufungen in den Tiefen und Lichtern unterscheiden kann, je höher die Farbtiefe ist.
 

Digitalfotografie 02 / 2003

51 Bewerten  |  Drucken  |  Weiterempfehlen
Kommentare

Es wurden noch keine Kommentare zu diesem Artikel abgegeben.

Artikel kommentieren
* Diese Felder müssen ausgefüllt werden