Das digitale Vollformat
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- Geschrieben von Thomas
- Kategorie: Kapitel Drei
- Veröffentlicht: 16. Dezember 2011
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Die nutzbare Sensorfläche eines Vollformatsensors ist gleich der Bildfläche eines Kleinbildfilm, also 24x 36mm, deshalb auch Vollformat.
Die Sensordiagonale beträgt auch digital etwa 43mm, die Normalbrennweite stellt üblicherweise ein 50mm Objektiv dar, der Format-Faktor ist 1. aber warum wird darum immer so ein Aufriss gemacht, warum wird ständig über Vollformat diskutiert?
Was kann ein Vollformatsensor bringen?
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Du kannst lässig bei jeder Gelegenheit betonen, dass Du selbstverständlich Vollformat fotografierst!
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Du hast eine superteure Kamera um den Hals hängen, die zusammen mit den passenden und natürlich extrem lichtstarken Objektiven auch noch wesentlich schwerer ist, als eine DSLR aus der Consumer-Klasse.
Der Crop-Faktor ist 1 und bedeutet für Dich, das Du an einer Digitalkamera mit einem Vollformatsensor Objektive einer analogen Spiegelreflexkamera verwenden kannst. Natürlich nur sofern das Bajonett passt, die Kameraelektronik und das Objektiv miteinander spielen mögen..., egal, jedenfalls ist der Bildwinkel gleich. -
Auch die Schärfentiefe bleibt gleich. Objektive vergrößern die Schärfentiefe, wenn sie bei gleichem Bildwinkel an kleineren Sensoren verwendet werden.
Nikon, Canon und andere Hersteller haben mittlerweile Objektive im Programm, die für kleinere Sensoren gerechnet worden sind, siehe APS-C Format. Diese sind deutlich billiger, als solche die für das Vollformat optimiert wurden, denn sie brauchen einen kleineren Bildkreis, der für Vollformatsensoren und KB-Film nicht ausreicht. Auch dazu gleich mehr. -
Um die volle Stärke des Sensors auszuspielen, musst Du geeignete, hochwertige und lichtstarke Objektive nutzen. Du solltest Objektive verwenden, die für die Verwendung an Digitalkameras mit Vollformatsensoren optimiert sind. Jedenfalls behaupten dieses die Hersteller und die Verkäufer der Objektive. Doch dazu gleich mehr.
Zu den ersten beiden Punkten meiner Aufzählung schreibe ich hier nichts weiteres, das lasse ich einfach einmal so stehen. Punkt 3 und 4 kann ich gemeinsam beantworten. Zum einen heißt es da ausprobieren oder das Internet durchsuchen, bezüglich möglicher oder unmöglicher Kamera – Objektiv-Kombinationen. Canon EF-Objektive passen vom Bajonett an alle EOS Kameras, das heißt aber noch lange nicht, dass alte Objektive auch zu topaktuellen Kameras passen, ich habe im Internet vor allem von Fokus-Problemen gelesen. Da kann unter Umständen ein Firmware-Update der Kamera helfen, sofern in diesem die richtigen Objektivdaten drin sind und es sich um original Canon Objektive handelt.
Objektive von Dritt-Herstellern mit EF-Bajonett sind da unter Umtänden weniger erfreulich. Bei uns funktioniert ein 100-300mm Exakta Objektiv gar nicht mit der 400D, es gibt nur eine Fehlermeldung.
Canon EF-S Objektive, passen nicht an analoge EOS oder Vollformat-DSLR-Bajonette. Es gibt dafür auch keine Adapter und wenn es welche geben sollte, FINGER WEG, mechanische Schäden an der Kamera drohen.
Wie im Bild links recht deutlich zu sehen ist, ragt das EF-S Objektiv weiter über die Auflagefläche an der Kamera hinaus, also weiter in das Gehäuse der Kamera hinein. Bei den Gehäusen, welche APS-C-Sensoren verwenden, ist der Schwingspiegel kleiner, die Objektive haben hier also mehr Platz. Wenn nun jemand versuchen sollte ein solches Objektiv an eine Vollformat oder analoge EOS-Kamera anzuschließen, kann es passieren, dass der größere Schwingspiegel anschlägt. Da sich der Spiegel recht schnell bewegt, kann er ernsthafte Schäden erhalten, wenn er auf seinem Weg gegen das Objektiv schlägt!
Im Bild rechts, die Anlegepunkte für EF (rot) und EF-S (weiß) Objektive.
Dagegen passen EF Objektive an Kameras mit APS-C-Sensor, sie sind nach hinten ja kürzer! Deshalb sind die Bajonette auch unterschiedlich! EF Objektive passen an alle EOS-Gehäuse, EF-S nur an APS-C-Sensor Kameragehäuse!
Zu den speziellen „Digital-Objektiven“ (für Vollformat) gibt es ebenfalls sehr widersprüchliche Aussagen. Eventuelle Schwächen von "analogen" Objektiven, gerade zum Bildrand, wie etwa schlechtere Schärfe, höhere Vignettierung treten am Sensor angeblich stärker hervor.
Wie schon beschrieben, erledigen sich derartige Probleme von selbst, wenn Du "analoge" Objektive an kleineren Sensoren verwendest. Der kleine Sensor liegt mittig im (für sein Format) zu großen Bildkreis des Objektivs, die Randbereiche landen also gar nicht auf dem Bild.
Ein weiteres Argument, welches ich auch schon gehört oder gelesen habe ist jenes, dass diese Digital-Objektive eine spezielle Vergütung auf den hinteren Linsen haben, die der Reflexion des Sensors angepasst sein soll, die anders oder stärker als die vom Film ist. Das habe ich nicht ausprobiert und auch noch nicht ernsthaft recherchiert. Jedoch, wenn der Bildeindruck des Objektivs gefällt.....
Aber mal ganz abgesehen von „möglicherweise“ vorhandenen Unterschieden in der Abbildungsqualität, musst Du Dich auch noch entscheiden, wie lichtstark Deine neuen Objektive sein sollen. Ein Fehler, dem man gerne verfällt, ist es zu den weniger lichtstarken Objektiven zu greifen, gerade wenn man auf die Preise schaut.
"Ich fotografiere ja eh´ nicht in Innenräumen oder am Abend..."- und genau das ist hier, in genau diesem Fall, ein Fehler. Die wirkliche Stärke des flächenmäßig größeren Sensors (bei gleicher Anzahl an Pixeln) ist sein besseres Rauschverhalten Verwendest Du jedoch lichtschwache Objektive, machst Du Dir diesen Vorteil wieder kaputt.
Warum - ganz einfach!
Wie wir schon bei der Betrachtung der Blende festgestellt haben, ist die Lichtmenge, die "hinten rauskommt", also Film/Sensor trifft die Gleiche, sofern die Blende/ Lichtstärke des Objektiv gleich groß sind, unabhängig von seiner Brennweite. Und genau hier zeigt sich dann auch endlich der Vorteil der dort angegebenen Formel, welche die effektive Blendenöffnung in das Verhältnis zur Brennweite setzt.
Das nämlich bedeutet, dass es egal ist, ob Du ein 1:2/25mm Objektiv an einer FourThirds-Kamera verwendest, oder ein 1:2/50mm Objektiv (vorausgesetzt es zeichnet das Format voll aus!) an einer Vollformat-Kamera, beide Objektive stellen für das dahinter befindliche Sensorformat die Normalbrennweite dar.
Eine weitere Voraussetzung für diesen Vergleich ist allerdings, das beide Sensoren, auch wenn sie unterschiedlich groß sind, die gleiche Anzahl an Megapixeln aufweisen.
Ich vergleiche hier ausgerechnet eine FourThirds-Kamera, weil deren Crop-Faktor 2 ist und das Beispiel deutlicher und auch einfacher wird, als mit anderen Verhältnissen.
Durch das 50mm-Objektiv fällt doppelt so viel Licht ein, wie durch das 25mm-Objektiv, da seine Blendenöffnung, doppelt soviel Licht durchlässt, wie die des 25mm Objektivs. Wir erinnern uns, Blende 1:2 bei 50mm bedeutet der Blendendurchmesser ist 50mm:2= 25mm, am 25mm:2= 12,5mm. Für das 50mm Objektiv bedeutet dieses eine doppelt so große Eintrittöffnung und daher doppelt soviel Licht als bei dem 25mm-Objektiv.)
Dafür muss sich diese doppelt so große Lichtmenge aber auch auf eine zweimal größere Sensorfläche verteilen, die Lichtintensität bleibt deshalb auf der Sensorfläche die Gleiche! Eigentlich klar, aber wo ist dort der Vorteil, wirst Du jetzt sicherlich fragen.
Bei der gleichen Gesamtanzahl an Bildpixeln der verglichenen Sensoren erhält jedes einzelne Pixel des Vollformatsensors eine größere Lichtmenge als eines am FourThirds-Sensor. Hört sich im ersten Moment seltsam an? Doppelt soviel Licht auf doppelt so großer Fläche soll mehr Licht bedeuten? Doch das ist tatsächlich richtig!
Auf der großen Fläche des Vollformatsensors sind genauso viele Bildpunkte wie auf der kleineren Sensorfläche untergebracht, daher können sie selbst auch größer sein. Die gleiche Anzahl an Megapixeln für beide Sensoren war, wie oben erwähnt, eine Vorraussetzungen in diesem Vergleich.
Bei gleicher Lichtmenge pro Flächeneinheit und größerer Fläche jedes einzelnen Bildpixels des Vollformatsensors kann dieses mehr Licht aufnehmen als die kleineren Sensorpixel am Four-Thirds-Sensor. Daher weist das Bild der Kamera mit Vollformatsensors ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis auf. Mehr Licht gegenüber geringeren Störungen!
Werden dagegen Objektive mit gleichem Blendendurchmesser (nicht gleicher Lichtstärke) benutzt, so fällt in die Kameras jeweils die gleiche Lichtmenge. Bei gleicher Gesamtpixelanzahl erhält in diesem Falle auch jedes Pixel des Vollformatsensors dieselbe Lichtmenge wie die Pixel des kleinformatigen Sensors. Unter diesen Bedingungen besitzt der Vollformatsensor, zumindest was die Menge an einfallendem Licht angeht, keinen Vorteil bezüglich des Signal-Rausch-Verhältnisses.
Wir sehen hier auch, dass die Anzahl an MPix welche eine Kamera hat, nicht unbedingt etwas über deren Bildqualität aussagt. Da spielen noch weitere Faktoren eine Rolle, die wir uns bei den digitalen Bildfehlern später noch näher ansehen wollen.
Leider sind Vollformatsensoren bislang im Vergleich zu kleineren Sensoren deutlich teurer, auch wenn sich die Preise mittlerweile wirklich deutlich nach unten bewegen.
Versuch eines Fazit:
Bei einer Kamera mit, im Vergleich zum Vollformat, kleineren Sensor, wird nur der zentrale Bereich des Bildkreises eines Kleinbildobjektivs erfasst. Randunschärfen landen bild-unschädlich irgendwo im Gehäuse, Fotos aus einer Crop-Kamera sind deshalb vergleichsweise schärfer, v. a. auch zum Rand hin.
Der im Vergleich engere Bildwinkel führt zu einer “Verlängerung” der Nennbrennweite. Diese bewirkt Einschränkungen im Weitwinkelbereich.
Crop-Kameras sind im Weitwinkelbereich heikler, da Randstrahlen in einem sehr flachen Winkel auf den Chip treffen. Im Weitwinkelbereich sollten deshalb spezielle, für diesen Sensor-Typ gerechnete Objektive verwendet werden, da sie eine wesentlich bessere Abbildungsleistung erzielen sollten.
Die Schärfentiefe ist an einer Vollformat-Kamera geringer als an einer Crop-Kamera.
Vollformat- Sensoren rauschen weniger als kleinere Sensoren und können besitzen einen höheren Dynamikumfang.
Ein grosser Sensor braucht grössere Linsenöffnungen, welches grosse, lange und schwere Objektive bedeutet. An einer Crop-Kamera werden auch mit vergleichsweise kleineren, kürzeren und leichteren Objektiven hohe Lichtstärken erreicht.
Es gilt allgemein die Regel, dass ein Objektiv umso besser sein muss, je kleiner der Bildsensor und je höher die Auflösung ist.
Am Ende läßt sich folgendes sagen:
Vollformat-Kamera:
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vergleichsweise schwere (und teure) Ausrüstung
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Hoher Dynamik-Umfang und niedriges Rauschverhalten auch bei hohen ISO-Werte, deshalb ideale für Konzert-, Bühnen-, “available light-Fotografie”
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Voller Weitwinkelbereich
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Vergleichsweise geringe Schärfentiefe bei offener Blende, deshalb hervorragend für Portrait-Fotografie geeignet
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Crop-Kamera:
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Durch den Formatfaktor und die hohe durchgängige Schärfe auch bei Offenblende ideal geeignet für Tele-Fotografie (Landschafts-, Tier- und Sportfotografie), allerdings erschwert diese gleichzeitig das Spiel mit Schärfe / Unschärfe
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Wegen der vergleichsweise leichteren Ausrüstung ideal für den Einsatz als Reise- und Dokumentarramera
Der Weitwinkelbereich erfordert den Einsatz spezieller Objektive, die für diesen Sensor-Typ gerechnet sind und an Vollformat-Kameras meist nicht, oder nur mit grösserer Einschränkung verwendet werden können.
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Hier in der Grafik die Abmessungn des Vollformatsensors im Vergleich zu den vorher genannten Sensoren.
Weiter geht es mit den verschiedenen Sensortypen.