Wie unterscheiden sich verschiedene Arten von Digitalkamerasensoren?

Ein Kamerasensor ist ein Gerät, das das durch das Objektiv in die Kamera eintretende Licht erfasst und in ein Bild umwandelt.

Der Sensor ist der wichtigste Teil einer Digitalkamera. Dies bestimmt die Bildqualität, die mit einer bestimmten Kamera erreicht werden kann. Beispielsweise ist der Sensor für die Auflösung, Bildgröße, Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen, den Dynamikbereich und die Schärfentiefe verantwortlich.

Die beiden Dinge, die bei der Entscheidung für einen Sensor zu beachten sind, sind, um welchen Sensortyp es sich handelt und welche Größe er hat. Die tatsächliche Größe des Sensors wirkt sich normalerweise am stärksten auf die Bildqualität aus.

Was sind die Arten von Sensoren?

Die beiden häufigsten Arten von Digitalkamerasensoren sind das ladungsgekoppelte Gerät (CCD) und der CMOS-Sensor (komplementärer Metalloxid-Halbleiter).

CCD-Sensor

CCD-Sensoren sind eine ältere Art der Bilderfassungstechnologie, die ursprünglich für Digitalkameras verwendet wurde. CCD-Sensoren verwenden die Passivpixel-Technologie, dh es gibt keine Elektronik auf Pixelebene. Licht wird von Fotodioden (lichtempfindlichen Geräten) absorbiert, die Ladung akkumulieren, die später in elektronische Signale umgewandelt wird.

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Diese Sensoren werden typischerweise in High-End-Kameras wie Rundfunk- und Astrofotografiekameras verwendet.

CMOS-Sensor

Im Gegensatz dazu sind CMOS-Sensoren Geräte mit aktiven Pixeln. Dies bedeutet, dass es auf Pixelebene Elektronik gibt, die das Licht sofort in genau definierte elektrische Signale umwandelt. CMOS-Sensoren werden derzeit in den meisten Kameras verwendet, da sie relativ billig sind und weniger Energie verbrauchen, was eine längere Akkulaufzeit bedeutet.

Größenvergleich des Kamerasensors

Wie oben erwähnt, ist die Größe des Sensors das Wichtigste. Dies liegt hauptsächlich daran, dass je größer der Sensor ist, desto mehr Licht kann er zum Erstellen eines Bildes verwenden. Die gängigsten Sensorgrößen sind unten aufgeführt.

Vollbild

Vollbildsensoren (36 mm x 24 mm) werden so genannt, weil sie die gleiche Größe wie der ursprüngliche 35-mm-Film haben. Im Allgemeinen werden Vollbildsensoren in professionellen High-End-Kameras wie DSLRs und neueren spiegellosen Systemen verwendet.

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APS-C

APS-C, das für Advanced Photo System Type-C steht, ist je nach Marke unterschiedlich groß. Diese Sensorgröße wird hauptsächlich in Kameras für Enthusiasten / Bastler verwendet. Typischerweise sind APS-C-Sensoren etwa 23 x 15 mm groß.

Mikro-Vier-Drittel

Mikro-Vier-Drittel-Sensoren sind mit 17,3 mm x 13 mm ungefähr ein Viertel der Größe von Vollbildsensoren. Diese weniger bekannten Sensoren werden hauptsächlich von Olympus und Panasonic verwendet.

Kleinere Sensoren

Es gibt viele Variationen kleiner Kamerasensoren (unter 8 mm x 6 mm), die in kleineren Geräten wie Point-and-Shoot-Kameras und Smartphones verwendet werden.

Mittel- und Großformat

Mittel- und Großformatsensoren gehören zu den größten verfügbaren Sensoren und werden hauptsächlich in sehr hochwertigen und teuren Kameras eingesetzt. Diese sind in einer Reihe von Größen erhältlich, die größer sind als die Größe des Vollbildsensors.

Wie sich Größe und Typ des Sensors auf die Bildqualität auswirken

Die Bildqualität hat mehrere Facetten. Viele davon sind subjektiv, aber die meisten sind technischer Natur. Dazu gehören Seitenverhältnisse, Pixelanzahl, Pixelgröße, Dynamikbereich, Rauschen, Schärfentiefe und Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen.

Seitenverhältnis

Das Seitenverhältnis der Sensoren beeinflusst die Art der Komposition, die Sie ohne Zuschneiden erhalten können. Vollbild- und APS-C-Sensoren haben ein Seitenverhältnis von 3: 2, während Mikro-Vier-Drittel-Kameras ein Seitenverhältnis von 4: 3 haben.

Pixel

Die Debatte darüber, wie viele Megapixel für gute Fotos benötigt werden, tobt seit der Erfindung der Digitalkameras. Es sind zwei Dinge zu beachten: die Anzahl der Pixel und die Größe der Pixel im Verhältnis zur Größe des Sensors.

Die Größe der Pixel kann drastisch variieren. Ein 18-Megapixel-Sensor hat weitaus größere Pixel als ein 24-Megapixel-Sensor, da die Sensoren dieselbe Größe haben.

Je größer ein Pixel ist, desto mehr Licht kann es absorbieren. In der Regel haben größere Sensoren (wie Vollbildsensoren) größere Pixel. Wir werden im Folgenden diskutieren, was dies für den Dynamikbereich und die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen bedeutet.

Der Hauptvorteil der Pixelanzahl ist die Fähigkeit, mehr zuzuschneiden. Je mehr Pixel Sie haben, desto höher ist die Auflösung des Bildes. Dies kann mehr Details bedeuten, was bedeutet, dass es möglich ist, viel mehr in das Bild zuzuschneiden, ohne die Details oder die Bildqualität zu beeinträchtigen.

Dynamikbereich und Rauschen

Wie oben erwähnt, kann das Licht umso mehr Licht absorbieren, je größer es ist. Dies bedeutet im Grunde, dass größere Pixel mehr Informationen sammeln können. Dies ist wichtig, wenn es um den Dynamikbereich und die Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen geht.

Der Dynamikbereich ist im Wesentlichen der Bereich der Töne, die der Sensor erfassen kann. Mit anderen Worten, es ist, wie viele Details der Sensor am höchsten und niedrigsten Ende des Lichts (in den Lichtern und Schatten) erfassen kann. Ein höherer Dynamikbereich bedeutet mehr Details in den hellen und dunklen Bereichen des Bildes.

Größere Pixel haben im Allgemeinen einen höheren Dynamikbereich, was ein großer Bonus ist. Dies bedeutet auch, dass der Sensor ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis aufweist. Dies bedeutet, dass der Sensor Licht genauer erfassen kann, mit weniger Geräuschen, was für die Fotografie bei schlechten Lichtverhältnissen unglaublich wichtig ist.

Tiefenschärfe

Die Schärfentiefe ist einer der Hauptfaktoren, die die Bildqualität beeinflussen, und etwas, dem Fotografen viel Aufmerksamkeit schenken. Die Schärfentiefe bezieht sich darauf, wie dünn der fokussierte Bereich ist. Auf diese Weise erhalten Fotos ansprechende unscharfe Vorder- und Hintergründe.

Größere Sensoren führen indirekt zu einer dünneren Schärfentiefe und erzeugen schönere unscharfe Hintergründe. Dies liegt jedoch technisch nicht an der Sensorgröße. Dies liegt daran, dass ein Fotograf mit einem Vollbildsensor entweder näher an das Motiv heranrücken oder eine längere Brennweite verwenden muss, um zwei Dinge zu erreichen, die sich direkt auf die Schärfentiefe auswirken.

Welcher Sensor ist also für Sie geeignet?

Bei so vielen Arten von Sensoren kann es schwierig sein, die Unterschiede zu kennen.

Größere Sensoren haben im Allgemeinen viele Vorteile gegenüber kleineren Sensoren. Sie haben im Allgemeinen mehr Pixel, größere Pixel, eine bessere Auflösung, eine bessere Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen, einen höheren Dynamikbereich und eine bessere Schärfentiefe. Es gibt einen Grund, warum sie von professionellen Fotografen bevorzugt werden.

Sie sind jedoch in der Regel viel teurer und führen zu einer viel größeren Kamera. Ein Vollbildsensor in einem 8 mm breiten Smartphone ist einfach nicht möglich.

Rechtfertigt die Bildqualität den Preis? Wir hoffen, dass in diesem Handbuch geklärt wurde, wie und warum die Sensorgröße wichtig ist.

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