Sensor und Licht

Vom Prinzip her passiert bei einem digitalen Sensor in Bezug auf seine Belichtung nichts wesentlich anderes als bei einem analogen Film!
Auch hier betrachten wir das Geschehen nur oberflächlich und wollen nicht auf die verschiedenen Sensortypen..... einzugehen. Auch hierzu später mehr!

Auch in der digitalen Fotografie muss Licht einfallen, diesmal auf ein elektronisches Bauteil und nicht auf Silbermoleküle. Und logischerweise, wie für die Silbermoleküle, gilt auch hier: je größer der Sensorpunkt (Pixel), desto größer ist die Chance das er von einem Lichtstrahl getroffen wird. Es gilt ebenso, je größer der Bildpixel, desto weniger kann ich das Bild später vergrößern, ohne das dieser störend sichtbar wird.

In dem hier links gezeigten unvergrößerten Beispielbild mit der Größe 300x450 Pixel habe ich das Bild zur Darstellung am Bildschirm auf 72dpi runtergesetzt, dadurch wird der Effekt leider auch schon hier sichtbar, im nächsten Bild jedoch um so deutlicher. Für die Darstellung am Bildschirm bringt eine höhere Auflösung jedoch nichts, da sie nicht dargestellt werden kann.

Das rechte Bildbeispiel zeigt den gleichen Bildausschnitt (ebenfalls 72dpi) den ich mit 100 x 150pix verkleinert gespeichert habe. Ich lasse diesen jedoch auf dem Bildschirm vergrößert, in gleicher Größe wie das erste Bild, also mit 300x450pix anzeigen.
Dieses entspricht, auf die Vergrößerung bezogen, einem Sprung von einem 1MP Bild (1152 × 864) zu einem 7MP Bild mit einer Auflösung von 3072 × 2304pix.
Ich gebe zu, das hört sich wie ein drastischer Sprung an, aber so weit hergeholt ist das nicht. Jedenfalls habe ich mittlerweile schon (zu) oft die Aussage gehört: " Ach, ich brauche keine Spiegelreflex, die Bilder von meinem Fotohandy sind genauso gut!".
Gegen den ersten Teil des Zitats kann ich nichts sagen, das muss jeder selbst für sich entscheiden, ....

Egal, weiter mit dem Bildbeispiel. Die störende Vergrößerung der Bildpixel ist deutlich erkennbar. Schräge Linien im Bild werden treppenartig dargestellt, vorher einfarbige Punkte werden zu wirren Farbmustern, aber das seht Ihr ja selbst! Solche Bildfehler sind jedoch auch vom Dateiformat und der Kompression der Bilddatei abhängig. Sie werden auch als (Kompressions)-Artefakte bezeichnet.

Ähnliches passiert, wenn Du die Empfindlichkeit eines digitalen Sensors veränderst, indem Du eine andere ISO-Einstellung wählst. Natürlich ohne einen anderen Chip einzubauen! Bei Erhöhung der Empfindlichkeit an der Kamera, werden die elektrischen Impulse mehrerer Pixel "zusammengerechnet" und auf diese Weise die lichtempfindliche Fläche für den einzelnen Bildpunkt vergrößert. Es werden also mehrere vorher einzelne Pixel zu einem einzigen Bildpunkt zusammengerechnet.
Die einzelnen Sensorpixel lassen sich nicht auf Schalterdruck vergrößern und anschließend wieder verkleinern. Ihre Größe ist abhängig von der Architektur des Sensorchips. Wenn Du aus vorher 6 einzelnen Pixel nur noch einen Bildpunkt errechnen lässt, dürfte klar sein, dass effektiv die Auflösung sinkt.
Da Du eine hohe Auflösung benötigst um feine Strukturen und Dinge darzustellen, verlierst Du so Details im Bild. Allerdings ist sie auch von der Qualität des Objektivs abhängig.

Wenn Du bei gleicher Sensorgröße (die ändert sich ja nicht) nur noch halb so viele Bildpunkte erhältst (oder noch weniger), wird das "Raster" grober, die Auflösung nimmt ab.

Solltest Du bereits vor der Aufnahme wissen, dass Du von dem Motiv große Ausdrucke machen möchtest, stelle die Empfindlichkeit an der Kamera manuell so niedrig ein, wie die Situation es überhaupt zulässt (Bewegungsunschärfe...). Bei vielen Belichtungsprogrammen wird Deine Kamera, wenn zu wenig Licht da ist, eingreifen und die ISO-Einstellung erhöhen, Du wirst ggf. davon gar nichts merken.
Du wunderst Dich dann vielleicht über die kurze Belichtungszeit, aber das Vergrößern des Bildes kannst Du ziemlich vergessen.
Selbstverständlich gelten auch bei digitalen Kameras die Hinweise, wie für den Film bereits genannt, für möglichst unverwackelte Bilder.

Im nächsten Abschnitt wollen wir uns mit einem Gedankenexperiment zur Belichtung beschäftigen.

 

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