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Wie viele Pixel braucht das Bild?

Zwei Trends bestimmen das Bild der Kameratechnik: mehr Pixel und immer kleinere Aufnahmegeräte. Inzwischen sind Sensoren mit 10 Megapixeln und mehr selbst in Kameras der Kompaktklasse zu finden. Aber welche Vorteile haben Photographen tatsächlich von Kameras mit derart hohen Pixelzahlen? Schließlich kamen früher selbst Profisysteme mit deutlich weniger aus. Grundsätzlich erhöhen mehr Pixel das Auflösungsvermögen des Aufnahmesystems und tragen so zu einer besseren Detailwiedergabe bei. Sie ermöglichen eine differenziertere Farbwiedergabe und sorgen für harmonische Übergänge und Verläufe. Mehr Pixel gestatten stärkere Vergrößerungen und engere Bildausschnitte. Sie erhöhen die Bildqualität beim Photographieren mit digitaler oder erweiterter optischer Zoomfunktion. Es lassen sich größere Ausdrucke herstellen und bei der Darstellung auf dem Monitor können selbst sehr kleine Details am Bildschirm füllend wiedergeben werden. Soweit die Theorie. In der Praxis sieht das nicht immer ganz so aus, denn ein technisch perfektes Photo braucht sehr viel mehr als viele Pixel.

Gute Pixel, schlechte Pixel
Nicht alle Pixel sind gleich. So unterscheiden sich die lichtempfindlichen „Picture Elements“ (Pixel) der Sensoren etwa durch Größe, Empfindlichkeit, Form oder Anordnung. Um das Potenzial einer hohen Pixelzahl für eine bessere Bildqualität voll ausschöpfen zu können, muss das gesamte Aufnahmesystem eine ganze Reihe zusätzlicher Voraussetzungen erfüllen. Dazu gehören im Besonderen ein entsprechend hoch auflösendes Objektiv sowie ein leistungsstarker Prozessor, der die größere Zahl an Bildinformationen ausreichend schnell und effektiv verarbeiten kann. Höhere Pixelzahlen setzen zudem größere Speicherkapazitäten und gesteigerte Rechenleistung für die Weiterverarbeitung voraus.

Sensorgröße und Pixelzahl
Auch wenn 10 Megapixelsensoren heute in allen Kameraklassen Einzug gehalten haben, heißt das noch lange nicht, dass diese Geräte auch eine vergleichbar hohe Bildqualität liefern. Denn neben der Pixelzahl beeinflusst auch die Sensorgröße die Abbildungsleistung. Je kleiner der Chip, umso kleiner müssen die Pixel werden und umso dichter müssen sie zusammenrücken. Werden die Pixel kleiner, senkt das möglicherweise ihre Fähigkeit, auch weniger helle Lichtstrahlen zu erfassen und die Gefahr des Bildrauschens steigt. Zudem wird ein hochwertiges Objektiv erforderlich, dessen Auflösungsvermögen auch die dicht beieinander liegenden Bildpunkte klar trennt. Durch eine zunehmende Pixeldichte bei schrumpfender Sensorgröße kann zwar die Pixelzahl bei gleich bleibender Sensorgröße erhöht werden, doch im Normalfall führt dies nicht zu einer besseren Bildqualität. Das ist auch der Grund, warum die Bildqualität der digitalen Spiegelreflexkameras mit ihren größeren Sensoren der von Kompakt- und Zoomkameras oder gar Photohandys mit gleich hoher Auflösung noch immer überlegen ist.

Kleiner Sensor, große Schärfentiefe
Ein weiterer Vorzug von Sensoren mit einer größeren Bildfläche liegt in den besseren Möglichkeiten, bei der Bildgestaltung mit selektiver Schärfe zu arbeiten. Während kleinere Sensoren bei gleicher Blende eine höhere Schärfentiefe liefern, lässt sich der Schärfenraum bei größeren Sensoren in Verbindung mit großen Blendenöffnungen gezielt begrenzen. Die neuen Sensoren mit 10 und mehr Millionen Pixel liefern große Reserven für die nachträgliche Wahl des Bildausschnitts und gestatten, auch von kleinen Bildausschnitten noch großformatige Ausdrucke herzustellen. Allerdings wächst mit schrumpfenden Sensorgrößen nicht nur die Gefahr des Bildrauschens, sondern es leiden auch Dynamik und Lichtempfindlichkeit. Vergleicht man die Sensorgrößen der zurzeit auf dem Markt angebotenen 10-Megapixelkameras so variieren die Sensorgrößen von winzigen 7,2 x 5,3 mm (1/1,8“) bis hin zu 28,1 x 18,7 mm. Der größte 10-Megapixelsensor bietet demnach eine 14 Mal größere Bildfläche als der kleinste. Das erlaubt deutlich größere Pixel für höhere Sensorempfindlichkeit, besseren Dynamikumfang und geringeres Rauschen. Die Photos haben einfach eine bessere Qualität. Größere Sensoren haben aber nicht nur Vorteile. Je größer ihr Bildfeld, umso größer werden auch Objektiv und Kameragehäuse.
 

Digitalfotografie 04 / 2007

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